Question

如图所示，木块体积为20cm³，人通过绳子拉住木块，使它恰能没入水中，若ρ_木=0.6×10³kg/m³，水的阻力不计，当匀速将木块拉入水面下5cm深处，拉力F做了多少功？（g=9.8N/kg）

Answer 1

分析：木块在水中受三个力作用，即重力G，浮力F_浮和绳子的拉力F．其中G=ρ_木gV，木块完全没入水中，受到的浮力应用浮力公式F_浮=ρ_水gV计算，根据平衡力的关系，人对绳的拉力等于木块受到的浮力减去木块重力，即F=F_浮-G．根据做功公式W=F?s可计算拉力F做了多少功．

解答：解：由F=F_浮-G．G=ρ_木gV，F_浮=ρ_水gV可推出人对绳的拉力F=（ρ_水-ρ_木）gV
则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．

点评：本题主要考查浮力公式和做功公式的综合运用．