面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块.木块边长为a,密度为水的一半,质量为m,开始时,木块静止,有一半没入水中,如图所示.现用力F将木块缓慢地压到池底.不计摩擦.求:(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量.(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所作的功WF.

问题描述:

面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块.木块边长为a,密度为水的一半,质量为m,开始时,木块静止,有一半没入水中,如图所示.现用力F将木块缓慢地压到池底.不计摩擦.
求:
(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量.
(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所作的功WF

(1)由于池水面积很大,故有在木块从开始到刚好没入水中的过程中,水面上升的高度可不计,即木块刚好没入水中时,水的深度可以认为还是H.木块完全浸没后水增加的机械能为:mg•34a从木块刚没入水中到压到池底过程...
答案解析:(1)木块下降到池底,等效成有一个与木块同体积的水块与木块位置互换,根据重力势能的表达式求解;
(2)根据功能关系,力对木块做的功等于木块与水系统势能的增加量.
考试点:功能关系.


知识点:本题关键是分析清楚木块和水的运动情况,然后根据功能关系列式求解.