初三 物理 功 有一道问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 18:56:28
如图,桌面上放置有 甲 乙 两个形状的容器,开口都向上,现倒入部分水,如果将两块完全相同的金属块用细线系着分别进入同样的深度,此时两容器中的水面恰好相平齐。线将两金属块匀速的提离水面,则两者比较,做功较多的是( )

A 甲 B 乙 C 一样多 D 无法判断

选A 为什么呢0 0、

hello~~稻草
因为甲的上面的横截面积大,由V(排)=sh得,甲中的金属块提出来后,水面降低的h小,所以甲中金属块要离开水面上升的距离比乙大,所以做功多~~

解:设要将金属拉高H
要经过三个阶段:
1.金属在水中上升,最后金属的上表面到达水表面,
运行距离h1,拉力F1=G-F浮,
∴此过程中,拉力做功W1=(G-F浮)×h1;--------①
2.金属逐渐出水面,最后金属的下表面到达水表面,
运行距离h2,拉力F2=G-F浮′,
此过程中浮力是变化的,F浮′=
1
2
F浮,
平均拉力F2=G-
1
2
F浮,
∴此过程中,拉力做功W2=(G-
1
2
F浮)×h2;------------②
3.金属完全在空中运行,
运行距离h3=H-h1-h2,拉力F3=重力G,
此过程中,拉力做功W3=Gh3=G(H-h1-h2)---------------③
由①②③可得,拉力做的总功:
W总=W1+W2+W3=(G-F浮)×h1+(G-
1
2
F浮)×h2+G(H-h1-h2)=GH-F浮×h1-
1
2
F浮×h2,
在甲乙两图中,因为甲的上表面面积大,所以当金属出水面时,甲水面下降的比较少,甲的h2比乙的h2大,
而甲乙图中的h1、H、G、F浮都是相同的
所以乙的做功比较多.
故选B.

当金属块浸没入甲时,因为容器上大下小,液面升高的高度较小
同上,当金属块浸没入乙时,因为容器上小下大,液面升高的高度较大
而升高后的高度一样,反推得:

原来甲中的液面比乙要高

将两金属块匀速的提离水面,所做的功和放入液体中时重力做的功相等。

根据公式W=Fs,s甲>s乙, 得W甲>W乙

A 同体积的水下降的高度不一样,,即重力对水所做的功