Question

【題目】如圖所示，甲、乙兩個容器形狀不同，現(xiàn)有兩塊完全相同的金屬塊用細線系著分別浸沒入同樣深度，這時兩容器的水面相平齊，如果將金屬塊勻速提升一段位移，直到金屬塊提離水面，不計水的阻力，則

A.在甲容器中提升時，拉力做功較多

B.在乙容器中提升時，拉力做功較多

C.在兩個容器中提升時，拉力做功相同

D.做功多少無法比較

Answer 1

【答案】B

【解析】

設(shè)要將金屬勻速提離水面，要經(jīng)過兩個階段：

金屬在水中上升，最后金屬的上表面到達水表面，運行距離h1，拉力

F1＝G﹣F浮，

故此過程中，拉力做功：

W1＝(G﹣F浮)×h1；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

金屬逐漸出水面，最后金屬的下表面到達水表面， 運行距離h2，拉力

F2＝G﹣F浮′，

此過程中浮力是變化的，平均拉力為 G﹣F浮，故此過程中，拉力做功：

W2＝ ( G﹣F浮)×h2；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②可得，拉力做的總功：

W總＝W1+W2＝(G﹣F浮) ×h1+ ( G﹣F浮)×h2，

在甲乙兩圖中，因為甲的上表面面積大，所以當金屬出水面時，甲水面下降的比較少， 甲的h2比乙的h2小，而甲乙圖中的h1、G、F浮都是相同的， 所以在甲容器中提升時拉力做功較少，在乙容器中提升時拉力做功比較多。故選B。