题目内容

在盛满水的容器中,有一浸没在水中的木块,当木块浮起来时,不仅获得了动能,势能也增加了,请问木块获得的能量是由什么能量转化而来的?为什么?

解:木块的动能和势能都增加是受到的重力小于浮力的缘故,浮力是水提供的;只对水和木块两个事物来说,木块上升过程中,容器中水的高度会下降,即水的重力势能减小,所以木块获得的能量是由水的重力势能转化而来的(因为部分水在下降),也就是水的重力势能通过浮力做功的形式转化为木块的能量.
分析:将一种浸没在水中的木块从静止释放,他会上浮,即该过程中,其动能和重力势能均增加,即其机械能增加;同时在分析该题过程中,我们还应看清木块上浮过程中,水有什么变化,看它的高度是否不变,进而判断出水的哪种能量形式发生了改变,从而分析可得答案.
点评:能分析出在木块上升过程中,水面下降即水的重力势能减小是解决该题的关键.
练习册系列答案
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(2010?济南)小军同学在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,进行了下面的思考:设想在盛满水的容器中有一个水球A,如图所示.因为他在容器中是静止的,所以它受到的其他部分水对它的浮力F与它自身的重力G是一对平衡力.如果用一个大小相同的其他球体替换水球A,那么该球体受到的浮力应当与水球A受到的浮力F完全相同.由此他提出了对浮力大小的一种猜想.
(1)小军的猜想是:浸没在水中的球体所受到的浮力的大小,
等于
等于
(选填“大于”、“小于”或“等于”)跟它大小相同的水球A所受重力的大小.
(2)小民想:如果小军设想的不是“水球”二是“水立方块”或其他任意“不规则形状的水块”,他的猜想也可表述为:浸没在水中的任意形状的物体所受浮力的大小,等于该物体
排开
排开
的水块所受重力的大小.
(3)小民进一步推断:不管你设想的“水块”在容器中水的哪个部位,甚至是在靠近水面或容器壁的地方,上述的猜想都应该是正确的.于是,他又把这个猜想补充为:浸入水中的物体所受浮力的大小,总是与跟它浸在水中的那部分体积相同的水所受重力的大小
相同
相同

(4)小军和小民为了验证他们的猜想是否正确,进行了图所示的实验.

为了保证实验数据的可靠性,请你就该实验中容易出现的问题提出一条建议:
溢水杯内的水要加到和溢水口相平的位置
溢水杯内的水要加到和溢水口相平的位置

(5)为了更全面地总结浮力大小的规律--阿基米德原理,他们还必须换用几种不同的
液体
液体
进行实验.

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