这道题想不明白啊（高一物理）

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/08 09:09:08
底面积为2a^2的两个圆柱形容器，底部用细管连接，左边容器的水面浮着一个棱长为a的正方体木块，木块的一半浸没在水中，现将木块缓慢提出水面，则容器中水的重力势能减少（ ）（不计其他能量损失）
我总觉得答案不对，不知有没有人能证实我的想法，请给出答案和过程
你们似乎都没看懂题唉！题目是问重力势能减少多少焦耳，让我们计算的，要不然给出数据干嘛

这个问题可以这样来思考:
1)当左边的木块被拿出后,左边的水面要下降:
h1=1/2*a^3/(2a^2)=1/4a
相当于此时左边的水面比右边的水面低了h1
假设水面不流动的话.
选此时的左边的水面为零势能面
这样,水的重力势能Ep1=mg*h1/2
=(2a^2*1/4*a)ρ水*g*1/8*a
=1/16*ρ水*g*a^4
(其实,这就是右边的水的重力势能)
2)根据连通器的原理,最终水面要平齐,所以,最终时,水面比零势能面高了h1/2
这样,左右两边的水的重力势能之和为:
Ep2=2*(m'*g*h1/4)
=2*(2a^2*1/8*a*ρ水*g*1/16*a)
=1/32*ρ水*g*a^4
3)所以,水的重力势能减少量为:
Ep1-Ep2=1/32*ρ水*g*a^4

这是连通器原理,先思考一下,提出木块后,一端的水是不是少了,而此时另一端的水较多,就要形成流动,相当于是将液面高的那端拿些水来补充液面低的那端,对不对?
解: W=Mgh
=pvgh p为水的密度 g为10N/kg
=p*2a^2*(a/8)*g*(a/8)
因为原来木块浸没的高为a/2,重心为其一半,也就是a/4,又因为是连通器，就必须变为其一半了，也就是a/8了． 好好想一想吧！

木块被取出，则两个容器水面下降，当然重力势能减少

一楼说得对呀．水面下降，所以重力势能就减少了吧

在把木块从水中取出来的过程中，水的浮力会做功，那么水的重力势能就会减少啦。

减少