题目内容
【题目】面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块,木块边长为a,密度为水的
,质量为m,开始时,木块静止,有一半没入水中,如图所示,现用力F将木块缓慢地压到池底,不计摩擦,求：
(1)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做的功.
(2)若将该木块放在底面为正方形(边长为
)的盛水足够深的长方体容器中,开始时,木块静止,有一半没入水中,如图所示,现用力F将木块缓慢地压到容器底部,不计摩擦.求从开始到木块刚好完全没入水的过程中,容器中水势能的改变量.
【答案】(1)
；(2)
【解析】
(1)
因水池面积最大，可忽略因木块压入水中引起的水深度变化，木块刚好完全没入水中时，图中原来处于划线区域的水被排开，结果等效于改变量，设水的体积为
，有：
，因为木块密度是水的一半，而水的体积等于整个木块体积的一半，所以
，有：
；木块势能的改变量为：
；根据功能原理，力所做的功：
；
(2)
因容器水面面积为
，只是木块底面积的2倍，不可忽略因木块压入水中所引起的水深变化，木块刚好完全没入水中时，设木块下降高度为
，水面上升高度为
，根据题意有：
，
，解得：
，所以上升水的质量为：
，有：图中原来处于下方划线其势能的改变量为：
练习册系列答案
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【题目】某同学通过实验制作一简易温控开关，实验原理图如图所示，当继电器电流超过10 mA时，衔铁吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻与温度t的关系如下表所示。
t/℃ | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 | 80.0 |
R/Ω | 199.5 | 145.4 | 108.1 | 81.8 | 62.9 | 49.7 |
(1)提供的实验器材有：
电源E1(3 V，内阻不计)
电源E2(6 V，内阻不计)
滑动变阻器R1(0～20 Ω，内阻不计)
滑动变阻器R2(0～200 Ω，内阻不计)
热敏电阻Rt
电阻箱(0～999.9 Ω)
开关S，导线若干
为使该装置实验对30～80℃之间任意温度的控制，电源应选______(选填“E1”或“E2”)；滑动变阻器选_______(选填“R1”或“R2”)。
(2)欲使热敏电阻为40℃时衔铁吸合，下列操作步骤正确的顺序是______。
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关，将电阻箱从电路中移除
④合上开关，调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关，用变阻箱替换热敏电阻，将变阻箱电阻调至145.4 Ω
A．⑤④②③① B．③⑤④②① C．①④⑤②③ D．④⑤②③①