Question

如圖所示，邊長為a的正方體木塊密度為0.5ρ_水，被外力F壓入水中，其上表面恰好與水面相平，容器中水深為h．若外力F把木塊從圖所示位置緩慢地壓到容器底部，所用的時間為t，則F的功率為

 

W．（不計摩擦，題中各物理量都用國際單位）

Answer 1

分析：木塊處于平衡狀態(tài)，對木塊進行受力分析，求出F的大小，由于木塊緩慢運動，所以可以認為是勻速運動，運動時間為t，運動的距離為h-a，利用速度公式v=

s

t

求出速度大小，利用功率公式P=Fv，求出F的功率．

解答：解：在豎直方向上對木塊進行受力分析，木塊受到向下的重力G和外力F，向上的浮力，由于木塊處于平衡狀態(tài)，
所以F+G=F_浮，則F=ρ_水ga³-0.5ρ_水ga³=0.5ρ_水ga³，
木塊緩慢運動，所以v=

s

t

=

h-a

t

，
利用功率公式P=Fv=

ρ水g a3(h-a)

2t

；
故答案為：

ρ水g a3(h-a)

2t

．

點評：對于這類綜合題目，要分成幾個小步驟逐個分析，結合對應的物理公式求解．