题目内容
【题目】面积很大的水池，水深为h，水面上浮着一立方体木块，木块边长为a，密度为水的
，质量为m．开始时，木块处于静止状态，如图（a）所示．现用力F将木块缓慢地压到池底．不计摩擦，从木块刚好完全没入水中到停止在池底的过程中，求：木块重力势能的改变量和池水重力势能的改变量。
【答案】（1）
（2）
【解析】
在图（b）中的“1”和“2”分别表示木块在刚没入水中时和到池底时的位置，木块重力势能的减少量等于木块所受重力对木块做的功，等于木块所受重力与木块重心降低高度的乘积．在木块从位置“1”下移到位置“2”的过程中，相当于使同体积的水从位置“2”上移到位置“1”，所以池水重力势能的改变量等于这部分水在位置“1”和位置“2”的势能差．
（1）因为木块重心下移高度为
，所以木块重力势能的改变量为
．
（2）由于木块的密度是水密度的一半，同体积水的质量为2m，所以池水重力势能的改变量为
．
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