如图所示,面积较大的水池内水深为H,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块,物块的一半体积浸在水中.现用力将木块缓慢地压入水中直到池底,则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中,池中水的能量增加了(  )

问题描述:

如图所示,面积较大的水池内水深为H,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块,物块的一半体积浸在水中.现用力将木块缓慢地压入水中直到池底,则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中,池中水的能量增加了(  )
A.2mg(H-a) B.mg(H-a) C.mg(H-
a
2
) D.2mg(H-
a
2

考点:物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理.
专题:应用题.
分析:漂浮时受到的浮力等于物体的重力,利用阿基米德原理求出物体受到的浮力;利用力的平衡求出手对物块的压力;压力等于物块完全浸没时受到的浮力与物块重力之差,压力F做的功等于压力与物块下移距离的乘积.
为什么压力等于物块完全浸没时受到的浮力与物块重力之差

当木块刚好浸没时受到的压力等于浮力大小为:F+F浮力=2mg,解得:F=mg,方向向下.
由能量守恒,木块机械能的减少与压力做功之和等于池水的能量的增加.
由能量守恒:△W池水=mg(H-a/2)+mg(H-a/2)=2mg(H-a/2)
答案为:D为什么压力等于物块完全浸没时受到的浮力与物块重力之差因为:由开始物体浸入一般,则有物体重力等于浮力,F浮力=mg而完全浸入后,物体浮力等于原来浮力的两倍。F’浮力=2mg设:压力为:F则由物体受力平衡:F浮力=mg+F,解得:F=2mg-mg=mg为什么浸没后受力平衡因为物体在F的作用下缓慢沉到容器底部。就是缓慢两个字,表示物体以极小的匀速速度下沉。物体的状态可以视作平衡状态。题目改为当用力压木块至最终压在池底的过程W=mg(H-a+1\4mga 为什么不明白你说的,看不懂你的等式