Question

如圖所示，木塊體積為20cm³，人通過繩子拉住木塊，使它恰能沒入水中，若ρ_木=0.6×10³kg/m³，水的阻力不計(jì)，當(dāng)勻速將木塊拉入水面下5cm深處，拉力F做了多少功？（g=9.8N/kg）

Answer 1

【答案】分析：木塊在水中受三個(gè)力作用，即重力G，浮力F_浮和繩子的拉力F．其中G=ρ_木gV，木塊完全沒入水中，受到的浮力應(yīng)用浮力公式F_浮=ρ_水gV計(jì)算，根據(jù)平衡力的關(guān)系，人對繩的拉力等于木塊受到的浮力減去木塊重力，即F=F_浮-G．根據(jù)做功公式W=F?s可計(jì)算拉力F做了多少功．
解答：解：由F=F_浮-G．G=ρ_木gV，F(xiàn)_浮=ρ_水gV可推出人對繩的拉力F=（ρ_水-ρ_木）gV
則F=（ρ_水-ρ_木）gV=0.4×10³kg/m³×9.8N/kg×20×10^-6m³=0.0784N．
拉力F做功
W=F?s=7.84×10^-2N×5×10^-2m
=3.92×10^-3J
答：拉力F做了3.92×10^-3J的功．
點(diǎn)評：本題主要考查浮力公式和做功公式的綜合運(yùn)用．