Question

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，则木块从刚好完全没入水中到停止在池底的过程中，池水重力势能的改变量为________．

Answer 1

答案：
解析：

下图中，1和2分别表示木块在刚没入水中时和到达池底时的位置．木块从1移到2，相当于使同体积的水从2移到1，所以池水势能的改变量等于这部分水在位置1和位置2的势能之差． 　　 因为木块密度为水的，木块的质量为m，所以与木块同体积的水的质量为2m．故池水势能的改变量为 　　　　　　 ΔE＝2mg(H－)－2mg·＝2mg(H－a)．

提示：

在求池水重力势能的改变量时，关键是找到木块从位置1到位置2的过程中，等效于与木块体积相等的水在位置2上升到位置1的重力势能的改变量．无法从整体上找到重心的变化．