题目内容
4.一水井横截面积为1m2,井内有足够深的水,且水的总体积保持不变.有一水管竖直插在水中,管内外水面等高.水管的横截面积为0.25㎡,有一轻质活塞置于管内,与水面接触.现用外力将活塞向上提升15m,问外力做的功为多少?(已知大气压100000Pa)分析 因为水管面积时水面积的四分之一,所以水管上升15m,水上升5m,则可求得管中形成的高度差,外力做功等于把井中一部分水移到管子内的重力势能,求的移动那部分水的体积和重心高度差,利用W=mgh即可求得
解答 解:井横截面积为1m2,水管的横截面积为0.25㎡,水管面积时水面积的四分之一
所以活塞上升15m,水上升5m,管中形成的20m高度差,
外力做功等于把井中一部分移到管子内的重力势能;
移到管子内的体积为V=(1-0.25)×5m3=3.75m3
重心高度差为$h=\frac{15}{2}+\frac{5}{2}m=10m$
外力做功为W=mgh=ρVgh=3.675×105J
答:外力做的功为3.675×105J
点评 本题涉及到密度公式的应用,功的计算,属于基础题
练习册系列答案
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| A. | 电流I=$\frac{U}{R}$ | B. | 电场强度E=$\frac{F}{q}$ | C. | 角速度ω=$\frac{υ}{r}$ | D. | 加速度a=$\frac{F}{M}$ |
12.
如图所示,质量为m的木块A放在斜面体B上,若A和B沿水平方向以相同的速度Vo一起向左做匀速直线运动,则A和B之间的相互作用力大小为( )
| A. | masinθ | B. | mg | C. | mgcosθ | D. | 0 |