Question

一道初中物理竞赛题

某一边长为0.1m的立方体合金，其密度ρ＝5.0 103kg/m3。用不计重力的细绳悬挂于水中，其上表面距水面0.45m。现缓慢将其匀速提出水面，当金属块下表面恰好离开水面时，则此过程中重力做功大小为__________J，拉力做功大小为__________J。（g=10N/kg）

请给出详细解题步骤和分析，越详细越好，被选中为最佳答案再加分，谢谢！越快越好哦，我好急哦

Answer 1

这个过程分为 重力做功 浮力做工 拉力做工

重力是不变的G=mg=0.1^3*5000*10
在竖直方向上 重物移动0.1+0.45=0.55m 所以做工-0.55*50=-27.5j

拉力计算比较麻烦 因为他在变
你们初中没学过积分 算不了 但是用 重力做的功=浮力做工+拉力做工；可以解

浮力做功相当于把浸在水中的合金块 排开的水由 合金块的位置 抬升到水平面 重心上升0.1/2+0.45=0.5m 水的重力 0.1^3*1000*10=10N
浮力做正功0.5*10=5j

这样就能算出 拉力做工27.5-5=22.5J

Answer 2

第一空很简单 按照功的定义 物体重50N
W重=mg*s=50=50*（0.45+0.1)=27.5焦耳 因为方向相反所以是负功
即 -27.5J

第二空有点麻烦 主要是数学问题
浮力和拉力方向相同
W浮+W拉=W重
W浮分为两部分 从起始位置到上表面和水面重合为第一部分 W1，余下部分为W2
W1=10*0.45=4.5J
现在考虑W2
上表面和水面重合时，浮力f1=10N
下表面和水面重合时，浮力f2=0N
所以这个过程中平均浮力 f均=5N
故W2=f均*0.1=0.5J
则W浮=W1+W2=5J
W拉=27.5-5=22.5J