物理高手………………面积很大的水池,水深H,水面上浮着一正方体木块,木块边长为a。 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...

作者&投稿:空盛 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
果然是好题,如楼上说的,答案的确是木块沉入水底时水势能的改变量。
解:依题意,忽略水位变化,忽略摩擦力,木块缓慢压入(受力平衡)。根据能量守恒定律:
水的势能改变量=力F做的功+木块重力势能的减少量

1.木块重力势能的减少量:
木块质量为m,下降高度H-a/2;
∴木块重力势能减少的量为
P1=mg(H-a/2)

2.F做的功
分两段求:
1).木块半没入水到刚好全部没入水的过程:
以水面即木块形心所在平面为参考面,此过程木块形心没入水中的深度由0变至a/2
当木块某一瞬间没入水的深度为x(0≤x≤a/2)时
力F大小为木块没入手中的形心以上部分的受到的浮力
F=2mgx/a(木块全没时浮力为2mg)
利用微分法,假设此时木块轻微移动dx,则F力做功为
dw=Fdx=2mgx/adx
两边由0至a/2积分积分
w=1/4mga

2)木块刚好全部没入水中到水底的过程
此过程木块经过的距离为H-a
F大小恒为mg
F所做的功W1=mg(H-a)

∴水的施能变化为P=P1+W+W1=mg(2H-3a/4)=2mg(H-5a/8)

首先题目上水的面积很大的水池,所以当压入木块后忽略水池水位的变化。
原先浮力和重力相等,木块1/2在水中,当用力F压入时,由于是缓慢压入,且不计摩擦。所以认为力F是均匀增加的,当木块刚好没入时,此时的力F大小为:
F=浮力-重力=mg 受重力,F和水的浮力f,浮力f=2mg
所以F做功为W1=1/2*mg*a/2=1/4mga
由于木块高度下降,重力势能减小 W2=mg*a/2=1/2mga
而问题是池水的势能改变,就是力F所做的功和木块i重力势能的减小。
所以答案是 W1+W2=3/4mga

你题目问的有问题,应该是木块压到池底的时候水势能的该变量,你题干里也是这么说的。
木块压到水底,排开水的质量是2m,分成上下两部分。
下部分质量m,质心高度h/4,被压到原来木块排开水的地方(质心离液面h/4),所以上升势能为mg(H-h/2)
上部分质量m,质心高度3h/4,被妖刀液面平铺在水面,所以上升势能为mg(H-3h/4)
两部分势能相加:为2mgH-5h/4 即为答案。

希望能帮到你O(∩_∩)O哈哈~

你的问题可能有误,这个答案是从刚开始到木块沉到水底池水势能的该变量。而不是木块刚没入水中的池水势能该变量。

如图所示,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12,质量为m.开~

解答:解:A、木块的机械能等于其动能与重力势能之和,由于木块缓慢压到池底,所以木块的动能不变,而重力势能减小.即为:mg(H-a2).故A错误; B、当木块被压到池底时,水位上升.因而水的机械能增加,故B错误;C、D、从刚开始到木块完全没入水中过程,因为F浮=ρ水gV排=ρ水g12V物=G=mg,ρ水g12V物=mg则有:ρ水a3=2m,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,水的机械能增加为:2mg?(H-a)因此从用力压木块到完全沉入池底过程中,水池的水机械能增加为:mg?34a+2mg?(H-a)=2mg(H-58a).故C错误,D正确;故选:D.

AD 用力将木块缓慢地压到池底的过程中, 木块下降的深度为H- ,所以木块的机械能减少了mg(H- ),A对;因水池面积很大,可忽略因木块压入水中所引起的水深变化,木块刚好完全没入水中时,图中原来处于划斜线区域的水被排开,结果等效于使这部分水平铺于水面,这部分水的质量为m,上升的高度为 a,其势能的增加量为ΔE 水1 =mgH-mg(H- a)= mga;木块从刚好完全没入水中到压入池底的过程中,等效成等体积的水上升到木块刚好完全没入水中的位置,这部分水的质量为2m,上升的高度为H-a,势能的增加量为ΔE 水2 =2mg(H-a),所以水池中水的机械能增加了ΔE 水 =ΔE 水1 +ΔE 水2 =2mg(H- ),D对.

物理高手………面积很大的水池,水深H,水面上浮着一正方体木块,木块边 ...
答:木块质量为m,下降高度H-a/2;∴木块重力势能减少的量为 P1=mg(H-a/2)2.F做的功 分两段求:1).木块半没入水到刚好全部没入水的过程:以水面即木块形心所在平面为参考面,此过程木块形心没入水中的深度由0变至a/2 当木块某一瞬间没入水的深度为x(0≤x≤a/2)时 力F大小为木块没入...

面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块。木块长为a... 看...
答:解释:因为该过程就是木块从1移动到3;对于木块而言:是1的上半部分,移动到了3的下半部分(1的下半部分与3的上半部分是重合的,相互抵消);那么对于水而言:本应是将此过程反过来的,但由于这是入水过程,(而水是流动的,且水可以流到的地方的面积是大于木块的底面积的,)所以位于3的下半部...

我有一个问题,物理高手来回答一下~~~
答:解:若压入水底,计算方法如下:正方体的体积:V=a^3 正方体漂浮时排开水的质量:m=ρVg=(ρ水ga^3)/2 正方体水下底部离池底的深度:h=H-a/2 漂浮时,排开的那部分水的重力势能:E势=mgh=mgh=(ρ水ga^3)gh/2 =(ρ水ga^3)g(H-a/2)/2 这一部分重力势能木块漂浮时并不存在,...

面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块。木块长为a... 看...
答:题设的意思就是木块被压入的时候,水面高度基本不变.对于水和木块的整体来说,重力做功了呀,因为你进入了水池a/2啊,

高中物理,做功相关,高手来
答:所以浮力做的功为ρsgh1(h1+2h2)=W1;而与此同时,水的重力势能由于木块的浸入而有一部分水的高度增加,这部分水的体积为sh1,但题中说了水域面积很大,所以这部分水的重心上升高度几乎为0.因此可视为水的重力势能没有增加。2.木块的上表面与水面的距离由0增加到h3 此阶段浮力所作的功为ρsg(...

两个物理题目,向高手请教一下!跪求详细分析……
答:还有个思路很简捷,适合于小面积的水域:等同于木块大小的“水块”从底部 升到了 顶部,重心高度增加了 H- a/2 水机械能变化 = 水块势能的增加 = 2mg(H- a/2)2mg(H- a/2)=2mg(H- 4a/8)...你看 用在这个题目上也凑合吧

一道小学数学立体几何题…高手进……
答:水面上升高度=加入铁块后水面高度-8cm 铁块的底面积是:8×8=64(平方厘米) 瓶子的底面积是:3.14×10×10=314(平方厘米) 所以水的底面积是:314-64=250(平方厘米) 水的体积是:314×8=2512(立方厘米) 由于铁块是竖放在水中,因此铁块没有完全没入水中 此时:水深=水的体积÷水的底...

测量计算河道内水的面积和体积公式是什么?如何去计算?我有个例子!请老...
答:正方体的体积公式:体积=棱长×棱长×棱长.如果用a表示正方体的棱长,则 正方体的体积公式为V正=a·a·a=a³锥体的体积=底面面积×高÷3 V 圆锥=S底×h÷3 台体体积公式:V=[ S上+√(S上S下)+S下]h÷3 圆台体积公式:V=(R²+Rr+r²)hπ÷3 球缺体积公式=πh&s...

多年困扰我的问题…物理高手请上坐!!!
答:水的张力.由于水的表面分子的间距和水的内部的情况不同而产生.水是浸润液体,可以看到细管里水面的形状是凹下去的,张力合力方向向上,这个力把水拉上去.在这个力和重力平衡时停下来.水的重力势能增加,而水分子内部的势能减少,二者相互抵消

物理高手来啊……!!!
答:Q=cm△t=4.2×10^3J/(kg.℃)×5kg×5℃=1.05×10^5J