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(zhǎng)為a,密度為水的1/2,質(zhì)量為m.開始時(shí),木塊靜止,有一半沒(méi)入水中,如圖所示.現(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底.不計(jì)摩擦.求:
(1)從木塊剛好完全沒(méi)入水中到停在池底的過(guò)程中,池水勢(shì)能的改變量;
(2)從開始到木塊剛好完全沒(méi)入水的過(guò)程中,力F所做的功.
(1)2mg(H-a) (2)mga
【解析】(1)右圖中,1和2分別表示木塊在剛沒(méi)入水中時(shí)和到達(dá)池底時(shí)的位置.木塊從1位置移到2位置,相當(dāng)于使同體積的水從2移到1,所以池水勢(shì)能的改變量等于這部分水在位置1和在位置2的勢(shì)能之差.因?yàn)槟緣K密度為水的,木塊的質(zhì)量為m,所以與木塊同體積的水的質(zhì)量為2m.故池水勢(shì)能的改變量為
ΔE=2mg(H-a).
(2)因?yàn)樗孛娣e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(méi)入水中時(shí),右圖中原來(lái)處于劃斜線區(qū)域的水被排開,后果等效于使這部分水平鋪于水面,這部分水的質(zhì)量為m,其勢(shì)能的改變量為
ΔE水=mgH-mg(H-a)=
mga
木塊勢(shì)能的改變量為ΔE木=mg(H-)-mgH=-
mga
根據(jù)動(dòng)能定理,力F所做的功為W=ΔE水+ΔE木=mga.
思路分析:(1)1和2分別表示木塊在剛沒(méi)入水中時(shí)和到達(dá)池底時(shí)的位置.木塊從1位置移到2位置,相當(dāng)于使同體積的水從2移到1,所以池水勢(shì)能的改變量等于這部分水在位置1和在位置2的勢(shì)能之差.因?yàn)槟緣K密度為水的,木塊的質(zhì)量為m,所以與木塊同體積的水的質(zhì)量為2m. (2)因?yàn)樗孛娣e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(méi)入水中時(shí),右圖中原來(lái)處于劃斜線區(qū)域的水被排開,后果等效于使這部分水平鋪于水面,
試題點(diǎn)評(píng):本題考查了勢(shì)能的計(jì)算,理解題意是關(guān)鍵
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
1 |
2 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
1 | 2 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
圖7-3
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
圖
(1)從木塊剛好完全沒(méi)入水中到停在池底的過(guò)程中,池水勢(shì)能的改變量;
(2)從開始到木塊剛好完全沒(méi)入水中的過(guò)程中,力F所做的功.
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com