某一边长为0.1m的立方体合金,其密度ρ=5.0×103kg/m3.用不计重力的细绳悬挂于水中,其上表面距水面0.45m.现缓慢将其匀速提出水面,当金属块下表面恰好离

发布时间:2020-07-29 14:39:16

某一边长为0.1m的立方体合金,其密度ρ=5.0×103kg/m3.用不计重力的细绳悬挂于水中,其上表面距水面0.45m.现缓慢将其匀速提出水面,当金属块下表面恰好离开水面时,则此过程中重力做功大小为 ________J,拉力做功大小为 ________J.(g=10N/kg)

网友回答

27.5    22.5
解析分析:此过程有三个力做功:(1)克服重力做功,重力不变,用WG=Gh物求解;(2)拉力做功,拉力是变化的,可以先求浮力做的功,再用W拉=WG-W浮;(3)浮力做功,相当于把浸在水中的合金块排开的水由合金块的位置抬升到水平面,求出合金块重心上升的高度h水,再求出水的重力G水,根据W浮=G水h水求出浮力所做的功.

解答:由题知:ρ物=5.0×103kg/m3;边长L=0.1m;上表面距水面的高度h=0.45m;(1)G=ρ物Vg=5.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=50N;h物=0.45m+0.1m=0.55m;WG=Gh物=50N×0.55m=27.5J;(2)F浮=G水=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N;h水=×0.1m+0.45m=0.5m;?W浮=G水h水=10N×0.5m=5J;(3)拉力所做的功:W拉=WG-W浮=27.5J-5J=22.5J;故
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