Question

一道较难的物理题。求解答 详细过程 或思路 切勿复制粘贴

面积很大的水池，水深H，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a，质量为m.密度是水的1/2,开始时木块静止，有一半没入水中，现用力F将木块缓慢匀速压入池底，在这一过程中 （ ）
A。水对木块不做功
B。水对木块做功mg(H-5a/4)
C.木块对水做功2mg(H-5a/8)
D.F对木块做功mg(H-3a/4)

Answer 1

解法1
由于物体是水的密度的1/2那么刚好一半在水上，一半在水下。首先我们把这个木块进行一下拆分，把它假象成两部分，水上部分想象成空心，水携盯禅中部分想象成和水密度一样的实心体。那么水中的部分被按入池底，由于上下压力是一样的，所以没有功的变化。

这样我们的问题简化了，成了一个没有质量的体积为a³/2的空心物体（就像气球）从水上压入水滴。再次简化这个过程，过程又分为两个部分，第一部分是物体从水上匀速刚好没入水中，第二部分是刚没入水中到进入水底上a/2处。我们只需将两部分的功叠加，就能得出水或者F对木块的做功。

继续
第一部分水做的功，也可以理解为能量变化。木块没入水中，这部分水被提高，等同于这部分水和木块进行位置交换。那么水的重力势能变化为 重心高度提高了 a/2, 那么势能变化=mgh（公式）=(m/2)*g*(a/2)=mga/4。
或者计算为 FS=(mg/2) * a/2=mga/4

第二部分水做的功为 fs=mg*(h-a)
所以总工为 mga/4+mg(h-a)=mg(h-3a/4) 只有答案D是正确的。

解法2， 还是分为两个过程，过程一：木块刚好完全没入水中则袜。
过程二：木块从刚没入到沉入水底

过程一 功=FS=力的平均值*距离=(mg/辩尘2 )*a/2= mga/4
过程二 功=FS=压力差*(h-a)=mg(h-a)
所以总工为 mg(h-3a/4)

Answer 2

确实有点难。答案貌似：BD。
加分再解释。O(∩_∩)O~

追问

什么叫做 貌似。。。。