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如图所示,一杯水静止在水平桌面上,杯中的水所受重力为G1,杯子所受重力为G2,杯中的水对杯底的压力为N1,杯子对桌面的压力为N2,桌子对杯子的支持力为N3,则下列选项正确的是( )
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A.N1与N2大小相等
B.G1、G2之和与N2大小相等
C.N1与N3是一对平衡力
D.N2与N3是一对相互作用力
答案:
分析:解答此题的关键,是对N1、N2、N3,这三个压力(支持力)进行分析. 首先看水对容器底的压力,由于容器不规则,要先求出水对容器底的压强,再由F=PS来判断水对容器底的压力. 杯子对桌面的压力属于固体压力的计算,由于杯子位于水平桌面上,所以杯子和水的总重等于杯子对桌面的压力. 根据上面的受力分析可判断出A、B的正误. 在C、D中,主要考查的是平衡力和相互作用力的辨别,在这两项中要注意这两种作用力的区别: 平衡力:等大、反向、共线,作用在同一物体上; 相互作用力:等大、反向、共线,作用在不同的物体上. 根据定义以及上面的受力分析,即可判断出C、D的正误. 解答:解:设容器内水的深度为h,容器的底面积为s; 那么水对容器底的压强为:P=ρgh; 水对容器底的压力为:N1=Ps=ρghs<ρgV液=G1,即 N1<G1; 杯子对桌面的压力为水和杯子的总重,即:N2=G1+G2; 显然:N1<N2,故A错误,B正确. 杯子对桌面的压力N2作用在桌面上,桌面对杯子的支持力N3作用在杯子上; 两个力等大、共线、反向,且作用在两个物体上,因此两个力是相互作用力; 故D正确. 由D知:N2=N3,而N1<N2,因此N1<N3,两个力大小不等,不符合平衡力的条件,故C错误. 综上可知:B、D都是正确的选项,故选B、D.
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