Question

以下说法正确的是

A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力在起作用

B．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果

C．缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果

D．喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果

Answer 1

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解析：仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用，浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，故A选项正确，C选项错误；小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水)受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，因此，B选项错误；喷泉喷到空中的水分散时每一小部分的表面都有表面张力在起作用且又处于失重状态，因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势)，故D选项正确。本题正确答案应为A和D。

思路点拨：本题考察的是液体表面张力产生的原因以及表面张力与浮力的本质区别。判断小物体浮于水面是表面张力在起作用还是浮力在起作用的关键在于看小物体是否有一部分浸没在水中，浸没则受浮力作用；反之，则是表面张力在起作用。

小结：浮力的实质是物体在下表面与上表面所受的压力之差。表面张力的实质是液体表面层内各部分之间的相互吸引力，是分子力的宏观体现。需要注意的是，表面张力作用于液体的表面层里，并不是作用于液面上的物体上。昆虫与缝衣针漂浮于水面上是表面张力在起作用，其作用是在水面上形成一个膜(表面层)，正是这个膜托住了昆虫与缝衣针，即膜对它们的支持力与其重力平衡。当然，在与缝衣针和昆虫下边缘接触的凹形水膜(表面层)中形成的表面张力的竖直分量的总和就等于膜对缝衣针或昆虫的支持力，而支持力又等于其重力，这才是本质问题。