【題目】如圖所示，水池中水深為h，水面面積足夠大。水面上漂浮一塊質(zhì)量為m的正方形木塊，已知其邊長為a，漂浮時恰好有一半浸沒于水中�，F(xiàn)在木塊的上表面正中心施加一豎直向下的力F，使木塊緩慢地被壓入到水底，求此過程中力F所做功。

【答案】

【解析】

（解法一）：

由于水面面積足夠大，可將木塊壓入水中引起的水深變化忽略。在木塊完全沒入水面之前，力F大小始終等于增加的浮力，即

式中x為木塊的位移。由于

木塊完全沒入水中時

故

力F做功

從木塊完全沒入水中到被壓入到水底的過程中，力F保持不變。此過程中力F做功

則整個過程中力F做功為

（解法二）：

從能量守恒的角度考慮，整個過程中力F所做功應(yīng)等于水增加的重力勢能與木塊減少的重力勢能的差值。木塊減少的重力勢能

當(dāng)木塊被壓到池底時，木塊所位置同體積的水上升，一半填補到木塊原排開的那部分水的位置，一半平鋪到水面上，由阿基米德定律知這部分水的質(zhì)量為2m，取水底為重力勢能零點，則可知這部分水增加的重力勢能為

故力F所做功為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一半徑為R = 10 cm的半圓形玻璃磚放置在豎直平面上，其截面如下圖所示．圖中O為圓心，MN為豎直方向的直徑．有一束細(xì)光線自O點沿水平方向射入玻璃磚，現(xiàn)將入射光線緩慢平行下移，當(dāng)入射光線與O點的距離為h = 6 cm時，從玻璃磚右側(cè)射出的光線剛好消失．已知光在真空中的傳播速度為c = 3×108 m/s，則：

（1）此玻璃的折射率為多少；

（2）若，求光在玻璃磚中傳播的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】無縫鋼管的制作原理如圖所示，豎直平面內(nèi)，管狀模型置于兩個支承輪上，支承輪轉(zhuǎn)動時通過摩擦力帶動管狀模型轉(zhuǎn)動，鐵水注入管狀模型后，由于離心作用，緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，冷卻后就得到無縫綱管．已知管狀模型內(nèi)壁半徑R，則下列說法正確的是(　　)

A. 鐵水是由于受到離心力的作用才覆蓋在模型內(nèi)壁上

B. 模型各個方向上受到的鐵水的作用力相同

C. 若最上部的鐵水恰好不離開模型內(nèi)壁，此時僅重力提供向心力

D. 管狀模型轉(zhuǎn)動的角速度ω最小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點平滑連接．在過圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為+q的小球從水平軌道上A點由靜止釋放，小球運動到C點離開圓軌道后，經(jīng)界面MN上的P點進(jìn)入電場（P點恰好在A點的正上方，如圖．小球可視為質(zhì)點，小球運動到C點之前電量保持不變，經(jīng)過C點后電量立即變?yōu)榱悖阎?/span>A、B間距離為2R，重力加速度為g．在上述運動過程中，求：

（1）小球離開C點時的速率；

（2）電場強度E的大小；

（3）在圓軌道上什么位置小球?qū)壍赖膲毫ψ畲�，并求出最大壓力�?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在紙面內(nèi)有一直角三角形ABC，P1為AB的中點， P2為AP1的中點，BC=2 cm，∠A = 30°。紙面內(nèi)有一勻強電場，電子在A點的電勢能為-5 eV，在C點的電勢能為19 eV，在P2點的電勢能為3 eV。下列說法正確的是

A.A點的電勢為-5 V

B.B點的電勢為-19 V

C.該電場的電場強度方向由B點指向A點

D.該電場的電場強度大小為800 V/m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩正對的豎直平行金屬板AB、CD的長度均為L=8cm、板間距離，P為A、C連線的中點；AB的延長線上有一點O和足夠長的熒光屏bc。一質(zhì)量、電荷量的帶正電油滴從P點由靜止釋放后，恰好從CD板的下邊緣D處射出電場。若油滴射出電場的同時，在O點固定一點電荷，同時在空間加一豎直向上的勻強電場，結(jié)果油滴離開D點后做勻速圓周運動并恰好垂直打到熒光屏上。靜電力常量，取，空氣阻力不計。求：

（1）金屬板兩板間的電壓U；

（2）該點電荷的電荷量Q（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）油滴從P點運動到熒光屏的時間t（結(jié)果可保留根號）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】節(jié)能混合動力車是一種可以利用汽油及所儲存電能作為動力來源的汽車。有一質(zhì)量m=1000kg的混合動力轎車，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P=50kw。當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時，保持發(fā)動機功率不變，立即啟動利用電磁阻尼帶動的發(fā)電機工作給電池充電，使轎車做減速運動，運動l=72m后，速度變?yōu)?/span>v2=72km/h。此過程中發(fā)動機功率的用于轎車的牽引，用于供給發(fā)電機工作，發(fā)動機輸送給發(fā)電機的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能。假設(shè)轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變。求

（1）轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時，所受阻力F阻的大�。�

（2）轎車從90km/h減速到72km/h過程中，獲得的電能E電；

（3）轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72km/h勻速運動的距離L'。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一小木塊以某一初速度沖上傾角θ＝37足夠長的固定斜面。若以斜面底端為位移初始點，乙圖為小木塊在斜面上運動的動能Ek隨位移x變化關(guān)系圖像。忽略空氣阻力的影一響，重力加速度，則下列判斷正確的是（ ）

A.小木塊從底端沖到最高點的過程中，損失的機械能為40J

B.小木塊從底端出發(fā)再回到底端的過程中，摩擦力做功為一20J

C.小木塊的質(zhì)量m＝1kg

D.小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)＝0.2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用半徑相同的兩個小球a、b來研究碰撞問題，實驗裝置示意圖如圖所示，O點是小球水平拋出點在水平地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射小球a多次從斜軌上的某一確定位置由靜止釋放，從水平軌道的右端水平拋出，經(jīng)多次重復(fù)上述操作，確定出其平均落地點的位置P；然后，把被碰小球b置于水平軌道的末端，再將入射小球a從斜軌上的同一位置由靜止釋放，使其與小球b對心正碰，多次重復(fù)實驗，確定出a、b相碰后它們各自的平均落地點的位置M、N；分別測量平拋射程OM、ON和OP。已知a、b兩小球質(zhì)量之比為6：1，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，下列說法中正確的是（ ）

A. a、b兩個小球相碰后在空中運動的時間之比為OM：ON

B. a、b兩個小球相碰后落地時重力的瞬時功率之比為6OM：ON

C. 若a、b兩個小球在碰撞前后動量守恒，則一定有6 ON =6OM +OP

D. 若a、b兩個小球的碰撞為彈性碰撞，則一定有OP+ OM= ON

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同步練習(xí)冊答案