(1)首先题目上水的面积很大的水池,所以当压入木块后忽略水池水位的变化。
原先浮力和重力相等,木块1/2在水中,当用力F压入时,由于是缓慢压入,且不计摩擦。所以认为力F是均匀增加的,当木块刚好没入时,此时的力F大小为:
F=浮力-重力=mg 受重力,F和水的浮力f,浮力f=2mg
所以F做功为W1=1/2*mg*a/2=1/4mga
由于木块高度下降,重力势能减小 W2=mg*a/2=1/2mga
而问题是池水的势能改变,就是力F所做的功和木块i重力势能的减小。
所以答案是 W1+W2=3/4mga
(2)就是力F是从0开始均匀增加到mg的。和弹簧做功是一个道理,
所以他们做的功可以用整个阶段的平均值做的功来计算。
F的平均值 为 (0+mg)/2 而路程是a/2
所以做功就为(0+mg)/2*a/2=1/4mga
其实就是简化做功的过程,因为整个过程F是在变化的,你们到了大三应该就要学习这种力变化的做功,可能要用到积分。
因为漂浮,所以所受浮力等于自身重力.F浮=G重=mg=0.03kgx10N/kg=0.3N.试管所受压强为:p=F/s=0.3N/(1.5x10^-4m^2)=2000Pa。试管放入水中排开水的体积v=F/pg=0.3N/(1x10^3kg/m^3x10/kg)=0.3x10^-4m^3。试管放在某液体中比放在水中少排开液体的体积为v1=sh=1.5x10^-4m^2x(0.07m-0.05m)=0.3x10^-5m^3。
根据牛顿第三定律,摩擦力和重力应互为作用力与反作用力,大小相等,方向相反。因此摩擦力仍然是20N。
(1)3千克(2)10牛顿