甲、乙两个形状相同的容器,开口都向上,现倒入部分水,如图所示,如果将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入同样的深度,这时两容器水面相齐平.如将金属块匀速提离水面,则

发布时间:2020-07-29 19:39:15

甲、乙两个形状相同的容器,开口都向上,现倒入部分水,如图所示,如果将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入同样的深度,这时两容器水面相齐平.如将金属块匀速提离水面,则做功多的是A.甲B.乙C.一样多D.无法判断

网友回答

B
解析分析:将金属上升的过程分为三个阶段:一是金属在水中上升,最后金属的上表面到达水表面,找出运行距离,确定拉力大小(F1=G-F浮),计算此过程拉力做功;二是金属逐渐出水面,最后金属的下表面到达水表面,找出运行距离,确定拉力大小(将金属块匀速提离水面,所受浮力匀速减小,???均浮力等于金属完全浸在水中的浮力的一半,F2=G-F浮);三是金属完全在空中运行,找出运行距离,确定拉力大小(F3=G),计算此过程拉力做功;求出拉力做的总功,再作比较,注意: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.

解答: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;--------①2.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′=F浮,平均拉力F2=G-F浮,∴此过程中,拉力做功W2=(G-F浮)×h2;------------②3.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-F浮)×h2+G(H-h1-h2)=GH-F浮×h1-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.

点评:本题考查了浮力的计算、功的计算,分析题图,找出两图相同(甲乙图中的h1、H、G、F浮都是相同的)和不同(甲的h2比乙的h2大)的地方是本题的关键.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!