【題目】面積很大的水池，水深為H,水面上浮著一正方體木塊。木塊邊長為a,密度為水的一半，質(zhì)量為m，開始時(shí)，木塊靜止，有一半沒入水中，如圖所示�，F(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底。不計(jì)摩擦。求：

（1）從木塊剛好完全沒入水中到停在池底的過程中，池水勢能的改變量。

（2）從開始到木塊剛好完全沒入水的過程中，力F所作的功。

【答案】（1）（2）

【解析】

木塊下降到池底，等效成有一個(gè)與木塊同體積的水塊與木塊位置互換，根據(jù)重力勢能的表達(dá)式求解；根據(jù)功能關(guān)系，力對木塊做的功等于木塊與水系統(tǒng)勢能的增加量。

由于池水面積很大，故有在木塊從開始到剛好沒入水中的過程中，水面上升的高度可不計(jì)，即木塊剛好沒入水中時(shí)，水的深度可以認(rèn)為還是H.

（1）在該過程中水位不會(huì)有絲毫變化，池水重力勢能的增加即與木塊同體積的水上升高度為H-a,考慮到這部分水的質(zhì)量應(yīng)為2m,所以池水重力勢能的增量為

(2)在該過程中，木塊的重力勢能變化為

上式負(fù)號表示勢能減少，水的重力勢能變化可理解為，木塊一半體積的水上移至水面上，這部分水質(zhì)量為m，上升高度為，故水的重力勢能變化為

由功能關(guān)系知

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，倒置的U形金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角為，其中MN與PQ平行且間距為L=1m，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與軌道平面垂直，磁場隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，取圖甲所示磁場方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的正方向。現(xiàn)將金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬棒與NQ相距0.2m，在0~4s內(nèi)金屬棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知金屬棒ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻為R=2Ω，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，g=10m/s2，則( )

A. t=2s時(shí)刻金屬棒ab所受安培力的方向改變

B. 0~4s內(nèi)金屬棒所受的最大靜摩擦力為0.9N

C. 0~4s內(nèi)穿過金屬棒的電荷量為0.4C

D. 0~4s內(nèi)金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為0.32J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小球在恒力F1作用下豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v0.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到位置A時(shí)，將F1突然增大到某值F2(未知)，但保持其方向不變．持續(xù)一段時(shí)間t后，又突然將該力反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時(shí)間后，油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．重力加速度大小為g.不計(jì)空氣阻力

(1)求油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度；

(2)求增大后的力F2大�。灰阎淮嬖谕饬r(shí)，油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間距離的兩倍．

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【題目】如圖所示，一長為L、內(nèi)橫截面積為S的絕熱汽缸固定在水平地面上，汽缸內(nèi)用一質(zhì)量為m的絕熱活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，開始時(shí)活塞用銷釘固定在汽缸正中央，汽缸內(nèi)被封閉氣體壓強(qiáng)為p.外界大氣壓為p0(p>p0)．現(xiàn)釋放活塞，測得活塞被缸內(nèi)氣體推到缸口時(shí)的速度為v0求：

(1)此過程克服大氣壓力所做的功；

(2)活塞從釋放到將要離開缸口，缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變了多少？

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【題目】（6分）“測量紙帶運(yùn)動(dòng)加速度”實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條紙帶，紙帶上 A、B、C、D、E、F、G這些點(diǎn)的間距如圖中標(biāo)示，其中每相鄰兩點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算：(1)打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大�。�_______________m/s；(2)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大�。�________________m/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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【題目】物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為2 m/s2，那么在任意1 s內(nèi)

A. 速度的變化量為2 m/s

B. 物體的末速度一定比初速度大2 m/s

C. 物體的初速度一定比前1 s內(nèi)的末速度大2 m/s

D. 物體的末速度一定比前1 s內(nèi)的初速度大2 m/s

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【題目】如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于

A. 棒的機(jī)械能增加量 B. 棒的動(dòng)能增加量 C. 棒的重力勢能增加量 D. 電阻R上放出的熱量

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【題目】小李講了一個(gè)龜兔賽跑的故事,按照小李講的故事情節(jié),兔子和烏龜?shù)奈灰茍D象如圖所示,由圖可知( )

A. 兔子和烏龜是同時(shí)同地出發(fā)

B. 烏龜做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),兔子是沿著折線跑的

C. 兔子和烏龜在比賽途中相遇過兩次

D. 兔子先通過預(yù)定位移到達(dá)終點(diǎn)

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【題目】甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn)，沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng)，若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，得到兩車的位移—時(shí)間圖象如圖所示，圖象中的OC段與AB平行，CB段與OA平行，則下列說法中正確的是(　　)

A．t1到t2時(shí)刻兩車的距離越來越遠(yuǎn)

B．0～t3時(shí)間內(nèi)甲車的平均速度大于乙車的平均速度

C．甲車的初速度等于乙車在t3時(shí)刻的速度

D．t3時(shí)刻甲車在乙車的前方

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