题目
覆杯实验中水不流出的主要原因是( )。A. 表面张力B. 大气压强C. 水的黏滞性D. 毛细现象
覆杯实验中水不流出的主要原因是( )。
A. 表面张力
B. 大气压强
C. 水的黏滞性
D. 毛细现象
题目解答
答案
B. 大气压强
解析
本题考查大气压强在覆杯实验中的应用以及对表面张力、水的黏滞性、毛细现象等概念的理解。解题思路是分析每个选项在覆杯实验中所起的作用,判断哪个是水不流出的主要原因。
- 选项A:表面张力
表面张力是液体表面相邻两部分之间的拉力,它使液体表面有收缩的趋势。在带孔纸片的覆杯实验中,表面张力能使水形成水膜密封小孔,但在标准的无孔覆杯实验中,表面张力只是辅助维持水与纸片的接触,不能承担托举整个水柱的主要作用,所以不是水不流出的主要原因。 - 选项B:大气压强
当杯子装满水并用硬纸片盖住后倒置时,杯内水的上方是空气,由于水的排出,杯内空气体积增大,压强减小。而杯外是大气,大气压强约为$1.01\times10^{5}Pa$。根据压强公式$F = pS$(其中$F$是压力,$p$是压强,$S$是受力面积),大气对纸片产生向上的压力$F_{大气}=p_{大气}S$,杯内水柱对纸片产生向下的压力$F_{水}=p_{水}S$,其中$p_{水}$是杯内水柱产生的压强。由于$p_{大气}>p_{水}$,所以$F_{大气}>F_{水}$,大气压强从下方对纸片施加向上的压力,将纸片“托住”,使水不会流出,因此大气压强是水不流出的主要原因。 - 选项C:水的黏滞性
水的黏滞性是指流体内部由于分子间的相互作用而产生的阻碍流体相对运动的性质。在覆杯实验中,水的黏滞性对水是否流出几乎没有影响,它不能提供足够的力来阻止水在重力作用下流出,所以不是水不流出的主要原因。 - 选项D:毛细现象
毛细现象是指浸润液体在细管中上升和不浸润液体在细管中下降的现象。覆杯实验中并没有涉及到细管,不存在毛细现象,所以它也不是水不流出的主要原因。