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如圖1所示,兩個底面積都是S的圓桶,用一根帶閥門的很細的管子相連接,放在水平地面上,兩桶內裝有密度為ρ的同種液體,閥門關閉時兩桶液面的高度分別為h1和h2.現把連接兩桶的管道閥門打開,最后兩桶液面的高度相同.則在此過程中（　　）

圖1

A.重力對液體做的功為(h1-h2)2ρgS

B.重力勢能減少了(h1-h2)2ρgS/4

C.重力既做正功,又做負功,其總功為零

D.重力勢能減少,說明重力做負功

解析：取水平地面為零勢能的參考平面.閥門關閉時,兩桶內液體的重力勢能的總和為?

打開閥門當兩桶內液面相平時，兩桶內液體的重力勢能的總和為：

則在此過程中兩桶內液體的重力勢能的變化為?

ΔEp=Ep2-Ep1=-14ρgS(h1-h2)2.

因ΔEp＜0,表示重力勢能減少了14ρgS(h1-h2)2.由重力勢能變化與重力做功的關系知，重力對液體做了ρgS(h1-h2)2的功..

綜上所述，本題答案是B.?

其實本題還有一種更為簡便的方法：如圖2，當兩桶液面相平時，相當于左桶中1部分的液體直接倒入了右桶中的2部分的位置，這部分液體的質量為Δm=ρS(h1-h2)/2

圖2

其重心下降了

故重力勢能減少了

重力做功　

答案：B


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

有一根圓臺狀均勻質合金棒如圖甲所示，某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關．他進行了如下實驗：
（1）用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L．圖乙中游標卡尺（游標尺上有20個等分刻度）的讀書L=
 
cm．
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（2）測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示（相關器材的參數已在圖中標出）．該合金棒的電阻約為幾個歐姆．圖中有一處連接不當的導線是
 
．（用標注在導線旁的數字表示）
（3）改正電路后，通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72Ω．根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω．他發(fā)現：在誤差允許范圍內，電阻R滿足R2=Rd?RD，由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=
 
．（用ρ、L、d、D表述）

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一根圓臺狀勻質合金棒如圖甲所示,某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關.他進行了如下實驗:

甲

(1)用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標卡尺(游標尺上有20個等分刻度)的讀數L=________________cm.

乙

(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關器材的參數已在圖中標出).該合金棒的電阻約為幾個歐姆.圖中有一處連接不當的導線是__________.(用標注在導線旁的數字表示)

丙

(3)改正電路后,通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72 Ω.根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他發(fā)現:在誤差允許范圍內,電阻R滿足R2=Rd·RD,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=_____.(用ρ、L、d、D表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積的金屬板，間距，當連接到U=2500V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產生一個勻強電場，如圖2所示現把一定質量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內，每立方米有煙塵顆粒個，假設這些顆粒都處于靜止狀態(tài)，每個顆粒帶電量為，質量為，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力求合上電鍵后：

（1）經過多長時間煙塵顆�？梢匀课剑�

（2）除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？

（3）經過多長時間容器中煙塵顆粒的總動能達到最大？

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年江蘇省高三高考一輪復習第七章實驗五物理試卷（解析版） 題型：實驗題

有一根圓臺狀勻質合金棒如圖實－5－27甲所示，某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關．他進行了如下實驗：

 

圖實－5－27

(1)用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標卡尺(游標尺上有20

個等分刻度)的讀數L＝________cm.

(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關器材的參數已在圖中標出)．該合金棒

的電阻約為幾個歐姆．圖中有一處連接不當的導線是________．(用標注在導線旁的數字

表示)

(3)改正電路后，通過實驗測得合金棒的電阻R＝6.72 Ω，根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd＝13.3 Ω、RD＝3.38 Ω.他發(fā)現：在誤差允許范圍內，電阻R滿足R2＝Rd·RD，由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R＝________.(用ρ、L、d、D表示)

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積A=0.04m2的金屬板，兩底面間距L=0.05m，當連接到U=2500V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產生一個勻強電場，如圖1所示.現把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內，每立方米有煙塵顆粒N=1023個，假設這些顆粒都處于靜止狀態(tài)，每個顆粒的電荷量為q=+1.0×10-17C，質量為m=2.0×10-15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用力和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒的重力.求合上開關S后：（1）經過多長時間煙塵顆�？杀蝗课�.（2）除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功.（3）經過多長時間容器中煙塵顆粒的總動能達到最大.

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