【題目】如圖所示，水池中水深為h，水面面積足夠大。水面上漂浮一塊質(zhì)量為m的正方形木塊，已知其邊長(zhǎng)為a，漂浮時(shí)恰好有一半浸沒(méi)于水中�，F(xiàn)在木塊的上表面正中心施加一豎直向下的力F，使木塊緩慢地被壓入到水底，求此過(guò)程中力F所做功。

【答案】

【解析】

（解法一）：

由于水面面積足夠大，可將木塊壓入水中引起的水深變化忽略。在木塊完全沒(méi)入水面之前，力F大小始終等于增加的浮力，即

式中x為木塊的位移。由于

木塊完全沒(méi)入水中時(shí)

故

力F做功

從木塊完全沒(méi)入水中到被壓入到水底的過(guò)程中，力F保持不變。此過(guò)程中力F做功

則整個(gè)過(guò)程中力F做功為

（解法二）：

從能量守恒的角度考慮，整個(gè)過(guò)程中力F所做功應(yīng)等于水增加的重力勢(shì)能與木塊減少的重力勢(shì)能的差值。木塊減少的重力勢(shì)能

當(dāng)木塊被壓到池底時(shí)，木塊所位置同體積的水上升，一半填補(bǔ)到木塊原排開(kāi)的那部分水的位置，一半平鋪到水面上，由阿基米德定律知這部分水的質(zhì)量為2m，取水底為重力勢(shì)能零點(diǎn)，則可知這部分水增加的重力勢(shì)能為

故力F所做功為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一半徑為R = 10 cm的半圓形玻璃磚放置在豎直平面上，其截面如下圖所示．圖中O為圓心，MN為豎直方向的直徑．有一束細(xì)光線(xiàn)自O點(diǎn)沿水平方向射入玻璃磚，現(xiàn)將入射光線(xiàn)緩慢平行下移，當(dāng)入射光線(xiàn)與O點(diǎn)的距離為h = 6 cm時(shí)，從玻璃磚右側(cè)射出的光線(xiàn)剛好消失．已知光在真空中的傳播速度為c = 3×108 m/s，則：

（1）此玻璃的折射率為多少；

（2）若，求光在玻璃磚中傳播的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】無(wú)縫鋼管的制作原理如圖所示，豎直平面內(nèi)，管狀模型置于兩個(gè)支承輪上，支承輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)摩擦力帶動(dòng)管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵水注入管狀模型后，由于離心作用，緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，冷卻后就得到無(wú)縫綱管．已知管狀模型內(nèi)壁半徑R，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 鐵水是由于受到離心力的作用才覆蓋在模型內(nèi)壁上

B. 模型各個(gè)方向上受到的鐵水的作用力相同

C. 若最上部的鐵水恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，此時(shí)僅重力提供向心力

D. 管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω最小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接．在過(guò)圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為+q的小球從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)離開(kāi)圓軌道后，經(jīng)界面MN上的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)（P點(diǎn)恰好在A點(diǎn)的正上方，如圖．小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)之前電量保持不變，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后電量立即變?yōu)榱悖阎?/span>A、B間距離為2R，重力加速度為g．在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：

（1）小球離開(kāi)C點(diǎn)時(shí)的速率；

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

（3）在圓軌道上什么位置小球?qū)壍赖膲毫ψ畲螅⑶蟪鲎畲髩毫Γ?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在紙面內(nèi)有一直角三角形ABC，P1為AB的中點(diǎn)， P2為AP1的中點(diǎn)，BC=2 cm，∠A = 30°。紙面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為-5 eV，在C點(diǎn)的電勢(shì)能為19 eV，在P2點(diǎn)的電勢(shì)能為3 eV。下列說(shuō)法正確的是

A.A點(diǎn)的電勢(shì)為-5 V

B.B點(diǎn)的電勢(shì)為-19 V

C.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由B點(diǎn)指向A點(diǎn)

D.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為800 V/m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩正對(duì)的豎直平行金屬板AB、CD的長(zhǎng)度均為L=8cm、板間距離，P為A、C連線(xiàn)的中點(diǎn)；AB的延長(zhǎng)線(xiàn)上有一點(diǎn)O和足夠長(zhǎng)的熒光屏bc。一質(zhì)量、電荷量的帶正電油滴從P點(diǎn)由靜止釋放后，恰好從CD板的下邊緣D處射出電場(chǎng)。若油滴射出電場(chǎng)的同時(shí)，在O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷，同時(shí)在空間加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，結(jié)果油滴離開(kāi)D點(diǎn)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并恰好垂直打到熒光屏上。靜電力常量，取，空氣阻力不計(jì)。求：

（1）金屬板兩板間的電壓U；

（2）該點(diǎn)電荷的電荷量Q（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）油滴從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到熒光屏的時(shí)間t（結(jié)果可保留根號(hào)）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】節(jié)能混合動(dòng)力車(chē)是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來(lái)源的汽車(chē)。有一質(zhì)量m=1000kg的混合動(dòng)力轎車(chē)，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P=50kw。當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)l=72m后，速度變?yōu)?/span>v2=72km/h。此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的用于轎車(chē)的牽引，用于供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能。假設(shè)轎車(chē)在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力保持不變。求

（1）轎車(chē)以90km/h在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受阻力F阻的大�。�

（2）轎車(chē)從90km/h減速到72km/h過(guò)程中，獲得的電能E電；

（3）轎車(chē)僅用其在上述減速過(guò)程中獲得的電能E電維持72km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離L'。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一小木塊以某一初速度沖上傾角θ＝37足夠長(zhǎng)的固定斜面。若以斜面底端為位移初始點(diǎn)，乙圖為小木塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨位移x變化關(guān)系圖像。忽略空氣阻力的影一響，重力加速度，則下列判斷正確的是（ ）

A.小木塊從底端沖到最高點(diǎn)的過(guò)程中，損失的機(jī)械能為40J

B.小木塊從底端出發(fā)再回到底端的過(guò)程中，摩擦力做功為一20J

C.小木塊的質(zhì)量m＝1kg

D.小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用半徑相同的兩個(gè)小球a、b來(lái)研究碰撞問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，O點(diǎn)是小球水平拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射小球a多次從斜軌上的某一確定位置由靜止釋放，從水平軌道的右端水平拋出，經(jīng)多次重復(fù)上述操作，確定出其平均落地點(diǎn)的位置P；然后，把被碰小球b置于水平軌道的末端，再將入射小球a從斜軌上的同一位置由靜止釋放，使其與小球b對(duì)心正碰，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定出a、b相碰后它們各自的平均落地點(diǎn)的位置M、N；分別測(cè)量平拋射程OM、ON和OP。已知a、b兩小球質(zhì)量之比為6：1，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. a、b兩個(gè)小球相碰后在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為OM：ON

B. a、b兩個(gè)小球相碰后落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為6OM：ON

C. 若a、b兩個(gè)小球在碰撞前后動(dòng)量守恒，則一定有6 ON =6OM +OP

D. 若a、b兩個(gè)小球的碰撞為彈性碰撞，則一定有OP+ OM= ON

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同步練習(xí)冊(cè)答案