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12.如圖,用豎直向下的力將正方體木塊緩慢地壓入池中,木塊邊長(zhǎng)為a,求從開始到木塊恰好全部浸入水中浮力所做的功.已知水的密度為ρ,重力加速度為g.

分析 根據(jù)浮力公式得出浮力與木塊向下的位移的關(guān)系,求浮力的平均值,再由功的公式求解浮力所做的功.

解答 解:設(shè)木塊向下的位移大小為x時(shí),所受的浮力大小為F.則有:
F=ρa(bǔ)2xg∝x
所以從開始到木塊恰好全部浸入水中浮力的平均值為:
¯F=\frac{0+ρ{a}^{3}g}{2}=\frac{ρ{a}^{3}g}{2}
浮力所做的功為:
W=-Fa=-\frac{ρ{a}^{4}g}{2}
答:浮力所做的功為-\frac{ρ{a}^{4}g}{2}

點(diǎn)評(píng) 解決本題時(shí),要明確浮力是變力,必須根據(jù)浮力的平均值來(lái)求浮力做功.本題也可以作出F-x圖象,根據(jù)“面積”求浮力做的功.

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:填空題

8.中國(guó)是掌控空中加油技術(shù)的少數(shù)國(guó)家之一.我國(guó)自行研制的第三代戰(zhàn)斗機(jī)殲-10在空中加油時(shí),若以殲-10戰(zhàn)斗機(jī)為參考系,加油機(jī)是靜止,若以地面上的房屋為參考系,加油機(jī)是運(yùn)動(dòng).(選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.“太空粒子探測(cè)器”是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成,其原理可簡(jiǎn)化如下:如圖1所示,輻射狀的加速電場(chǎng)區(qū)域邊界為兩個(gè)同心平行半圓弧面,圓心為O,外圓弧面AB的電勢(shì)為2φ(φ>0),內(nèi)圓弧面CD的電勢(shì)為φ,足夠長(zhǎng)的收集板MN平行邊界ACDB,ACDB與MN板的距離為L(zhǎng).假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子,它們能均勻地吸附到AB圓弧面上,并被加速電場(chǎng)從靜止開始加速,不計(jì)粒子間的相互作用和其它星球?qū)αW拥挠绊懀豢紤]過(guò)邊界ACDB的粒子再次返回.
(1)求粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大��;
(2)如圖2所示,在PQ(與ACDB重合且足夠長(zhǎng))和收集板MN之間區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向內(nèi),則發(fā)現(xiàn)均勻吸附到AB圓弧面的粒子經(jīng)O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后最多有\frac{2}{3}能打到MN板上,求所加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
(3)如圖3所示,在PQ(與ACDB重合且足夠長(zhǎng))和收集板MN之間區(qū)域加一個(gè)垂直MN的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的方向如圖所示,大小E=\frac{φ}{4L},若從AB圓弧面收集到的某粒子經(jīng)O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后到達(dá)收集板MN離O點(diǎn)最遠(yuǎn),求該粒子到達(dá)O點(diǎn)的速度的方向和它在PQ與MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列與“能量”有關(guān)的內(nèi)容中,說(shuō)法正確的是( �。�
A.能量是守恒的,所以根本不用擔(dān)心“能量危機(jī)”
B.雖然能量時(shí)守恒的,但也要節(jié)約能源
C.跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下降的過(guò)程中機(jī)械能守恒
D.若兩個(gè)物體的重心等高,則質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能一定大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.某娛樂(lè)性比賽項(xiàng)目場(chǎng)地設(shè)施如圖所示,水平直軌道上安裝有可以載人的電動(dòng)懸掛器,水面上固定一鋪有海綿墊的大圓盤,半徑R=1m,圓盤的圓心離平臺(tái)的水平距離為L(zhǎng)=8m,圓盤厚度不計(jì),平臺(tái)距水面高度為H=3.2m,選手在平臺(tái)上雙手抓住懸掛器,在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以vo=4m/s勻速運(yùn)動(dòng).在某次體驗(yàn)中,選手在合適的位置松手后恰能落在圓盤的圓心處(選手可看作質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2).求:
(1)選手剛落在圓心時(shí)的速度大小.
(2)選手若要不落在水中,松手的位置范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

17.科技節(jié)中,小宇同學(xué)用泡沫塑料、燈泡和滑輪等物件制作了一個(gè)航標(biāo)燈模型. 如圖所示,在容器底部固定一滑輪,并用細(xì)繩將柱形航標(biāo)燈A和浮子B相連.其原理是:當(dāng)水位上升時(shí),浮子B下降;水位下降時(shí),浮子B上升,使航標(biāo)燈A靜止時(shí)浸入水中的深度始終保持h=0.05m.己知航標(biāo)燈A總質(zhì)量m1=0.3kg,底面積S=8.0×10-3 m2,浮子B的密度ρ=\frac{1}{3}×l03kg/m3 (不計(jì)繩重和滑輪之間的摩擦).求:
(1)航標(biāo)燈A底部水的壓強(qiáng)P:
(2)浮子B的質(zhì)量m2.(g取10N/kg,ρ=1.0×l03kg/m3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,一質(zhì)量為m的物體恰能在質(zhì)量為M的斜面上勻速下滑,斜面保持靜止.現(xiàn)用一沿斜面向下的外力F推此物體,使物體加速下滑;設(shè)此過(guò)程中斜面受到地面的摩擦力為f,支持力為N,則下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.f為零,N=(m+M)gB.f不為零,N=(m+M)gC.f不為零,N>(m+M)gD.f為零,N<(m+M)g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.重為150N的物體在水平面上向右運(yùn)動(dòng),物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向左的力F=15N,那么物體受到的摩擦力為( �。�
A.0B.30N,水平向左C.15N,水平向右D.15N,水平向左

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),動(dòng)能增大為原來(lái)的4倍,不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化,則變軌前后衛(wèi)星的( �。�
A.向心加速度大小之比為1:4B.軌道半徑之比為4:1
C.周期之比為4:1D.角速度大小之比為1:2

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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