如圖7-5-8所示，有一連通器，左右兩管的橫截面積均為S，內(nèi)盛密度為ρ的液體，開始時(shí)兩管內(nèi)的液面高度差為h.若打開底部中央的閥門K，液體開始流動(dòng)，最終兩液面相平.在這一過程中，液體的重力勢(shì)能變化了多少？是增加了還是減少了？如果是減少了，減少的重力勢(shì)能到哪里去了？

圖7-5-8

解析：此題考查了同學(xué)們對(duì)重力勢(shì)能狀態(tài)特性的理解，也考查了如何計(jì)算重力勢(shì)能的變化.解題過程的技巧是根據(jù)重力勢(shì)能的大小與發(fā)生的過程無關(guān)，將問題等效地轉(zhuǎn)化為“將B管上方的液柱直接移到A管上方，求系統(tǒng)重力勢(shì)能的變化”，使問題變得一目了然.

由于A、B兩管截面積相等，液體是不可壓縮的，所以B管中液面下降的高度和A管中液面上升的高度相同，液面最終靜止在初始狀態(tài)A管液面上方處.

因?yàn)槲矬w的重力勢(shì)能與過程無關(guān)，只與初末狀態(tài)的位置有關(guān)，所以可以將過程簡(jiǎn)化，視為將B管中高的液柱移動(dòng)到A管中，達(dá)到液體最終靜止的狀態(tài)，而其他的液體的位置沒有變化，對(duì)應(yīng)的重力勢(shì)能也沒有變化，全部液體重力勢(shì)能的變化，就是B管上部長(zhǎng)的液柱重力勢(shì)能的減少.不難看出，B管中重力勢(shì)能變化的部分液柱其重心的高度減小了，它的重力，所以全部液體重力勢(shì)能減少了，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖7-5-8所示，輕質(zhì)繩子繞過光滑的定滑輪，它的一端拴住一個(gè)質(zhì)量為10 kg的物體，人豎直向下拉繩子，使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，AB長(zhǎng)4 m，然后人拉著繩子的一端沿水平方向緩慢地由A移到C，A、C相距3 m.在這個(gè)過程中人做的功是多少?

圖7-5-8

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為M的物體放在水平地面上，上面固定一根原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕彈簧，現(xiàn)用手豎直向上拉彈簧的上端P，如圖7-5-8所示，當(dāng)P點(diǎn)位移為H時(shí)，物體離開地面一段距離，則物體在此過程中增加的重力勢(shì)能是(    )

圖7-5-8

A.MgH                                          B.

C.                       D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖7-5-8所示，輕質(zhì)繩子繞過光滑的定滑輪，它的一端拴住一個(gè)質(zhì)量為10 kg的物體，人豎直向下拉繩子，使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，AB長(zhǎng)4 m，然后人拉著繩子的一端沿水平方向緩慢地由A移到C，A、C相距3 m.在這個(gè)過程中人做的功是多少?

圖7-5-8

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為M的物體放在水平地面上，上面固定一根原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕彈簧，現(xiàn)用手豎直向上拉彈簧的上端P，如圖7-5-8所示，當(dāng)P點(diǎn)位移為H時(shí)，物體離開地面一段距離，則物體在此過程中增加的重力勢(shì)能是(    )

圖7-5-8

A.MgH                                 B.

C.                       D.

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