高度为h、重力为G的实心合金长方体,其上端中央处系有一根细线,将其置于水平放置的底面积很大

张彬
张彬 2021-11-8 05:45

高度为h、重力为G的实心合金长方体,其上端中央处系有一根细线,将其置于水平放置的底面积很大的杜形容器的底部,待水面稳定后,水面高度为2h,如图甲所示。已知合金密度为水的3倍。现用力将长方体缓慢拉出水面。求:

image.png

1)从初始位置拉到其上表面与水面平齐的过程中拉力所做的功Wl

2)从其上表面与水面平齐到下表面与水面平齐的过程中拉力所做的功W2

3)若容器的底面积改为合金长方体横截面积的3倍,如图乙所示。再将长体刚好拉离水面的整个过程中,拉力所做的功为W3.试问:W3与(WlW2)是否相同?若你认为相同,请说明理由:若你认为不相同,请算出差值。

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1条回答
  •  刘源
    刘源 (最佳回答者)
    2021-11-9 06:05

    解析:

    1)长方体受到的浮力:

    image.png

    拉力

    image.png

    从初始位置拉到其上表面与水面平齐的过程中,物体的路程:

    s12hhh

    拉力的功:

    image.png

    2)从其上表面与水面平齐到下表面与水面平齐的过程中,

    平均拉力

    image.png

    拉力的功:

    image.png

    3)容器的底面积改为合金长方体横截面积的3倍时,

    image.png

    设在长方体被拉离水面的过程中,水面下降的距离为x

    image.png

    image.png

    W3与(WlW2)不相同,

    image.png

    1)从初始位置拉到其上表面与水面平齐的过程中拉力所做的功为image.png

    2)从其上表面与水面平齐到下表面与水面平齐的过程中拉力所做的功为image.png

    3W3与(WlW2)不相同,差值为image.png


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