面積很大的水池,水深為H,水面上浮著一正方體木塊,木塊邊長為,密度為水的,質(zhì)量為,開始時,木塊靜止,有一半沒入水中,如圖甲所示,現(xiàn)用外力將木塊緩慢豎直向下壓,不計摩擦,求:

(1)從開始到木塊剛好完全沒入水的過程中,外力所做的功。

(2)若將該木塊放在底面為正方形(邊長為a)的盛水足夠深的長方體容器中,開始時,木塊靜止,有一半沒入水中,如圖乙所示,現(xiàn)用外力將木塊緩慢豎直向下壓,且始終沒有水溢出,不計摩擦。求從開始到木塊剛好完全沒入水的過程中,容器中水的重力勢能的改變量。

(1)  (2)


解析:

(1) 因水池面積很大,可忽略因木塊壓入水中所引起的水深變化,木塊剛好完全沒入水中時,圖中原來處于劃斜線區(qū)域的水被排開,結(jié)果等效于使這部分水平鋪于水面,這部分水的質(zhì)量為,其勢能的改變量為

             

………………………(3分)

 
 


木塊勢能的改變量為:

…(3分)

 
                          

根據(jù)功能原理,力F所做的功:

…(3分)

 
 

 (2) 因容器水面面積為2a2,只是木塊底面積的2倍,不可忽略因木塊壓入水中所引起的水深變化,木塊剛好完全沒入水中時,右圖中原來處于下方劃斜線區(qū)域的水被排開到上方劃斜線區(qū)域。這部分水的質(zhì)量為/2,其勢能的改變量為:

………(6分)

 
。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

面積很大的水池,水深為H,水面上浮著一正方體木塊,木塊邊長為a,密度為水的
1
2
,質(zhì)量為m.開始時,木塊靜止,有一半沒入水中,如圖所示.現(xiàn)用力將木塊緩慢地壓到池底,在這一過程中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

面積很大的水池,水深為H,水面上浮著一正方體木塊.木塊邊長為a,密度為水的一半,質(zhì)量為m,開始時,木塊靜止,有一半沒入水中,如圖所示.現(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底.不計摩擦.
求:
(1)從木塊剛好完全沒入水中到停在池底的過程中,池水勢能的改變量.
(2)從開始到木塊剛好完全沒入水的過程中,力F所作的功WF

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?上海二模)如圖所示,面積很大的水池,水深為H,水面上浮著一正方體木塊,木塊邊長為a,密度為水的密度的
12
,質(zhì)量為m.開始時,木塊靜止,有一半沒入水中,此時水對木塊作用力的合力為
mg
mg
.現(xiàn)用力將木塊緩慢地壓到池底,不計摩擦,木塊從剛好完全浸入水中到停在池底的過程,池水勢能的改變量為
2mg(H-a)
2mg(H-a)

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科目:高中物理 來源: 題型:

面積很大的水池,水深為H,水面上浮著一正方體木塊,邊長為a,密度為水的密度的,質(zhì)量為m.開始時,木塊靜止,有一半沒入水中,如圖7-3所示.現(xiàn)用力F將木塊緩慢壓到池底,不計摩擦,求從開始壓木塊到木塊剛好被壓到池底的過程中,力F對木塊所做的功.

圖7-3

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科目:高中物理 來源: 題型:

面積很大的水池,水深為H,水面上浮著一正方體木塊,木塊邊長為a,密度為水的,質(zhì)量為m.開始時,木塊靜止,有一半沒入水中,如圖7-5-11所示.現(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底,不計摩擦,求:

7-5-11

(1)從木塊剛好完全沒入水中到停在池底的過程中,池水勢能的改變量;

(2)從開始到木塊剛好完全沒入水中的過程中,力F所做的功.

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