一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水,井的侧面和底部是密闭的,在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管,管中井共轴,管下端未触及井底。在圆管内有一不漏气的活塞,它可
◎ 题目
一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水,井的侧面和底部是密闭的,在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管,管中井共轴,管下端未触及井底。在圆管内有一不漏气的活塞,它可沿圆管上下滑动。开始时,管内外水面相齐,且活塞恰好接触水面,如图所示。现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F,使活塞缓慢向上移动。已知管筒半径r=0.100m,井口半径R=2r,水的密度ρ=1.00×103kg/m3,大气压p0=1.00×105Pa。求活塞上升H=9.00m的过程中拉力F所做的功。(井和管在水面以上及水面以下的部分都足够长,不计活塞质量,不计磨擦,重力加速度g=10m/s2) |
◎ 答案
解:从开始提升到活塞升到外水面高度差为,活塞始终与管内液体接触。(再提升活塞时,活塞和水面之间将出现真空,另行讨论) 设活塞上升距离为h1,管外液面下降距离为h2,h0=h1+h2 因液体体积不变,有,得 题给H=9m>h1,由此可知确实有活塞下面是真空的一段过程 活塞移动距离从零到h1的过程中,对于水和活塞这个整体,其机械能的增量应等于除重力外其他力所做的功因为始终无动能,所以机械能的增量也就是等于重力势能的增量。即,其他力有管内、管外的大气和拉力F 因为液体不可压缩,所以管内、外大气压力做的总功。,故外力做力就只是拉力F做的功,由功能关系知 即: 活塞移动距离从h1到H的过程中,液面不变,F是恒力,F做功 所求拉力F做的总功为 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水,井的侧面和底部是密闭的,在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管,管中井共轴,管下端未触及井底。在圆管内有一不漏气的活塞,它可…”主要考查了你对 【功】,【功能关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
- 相关内容
- 网友推荐
- 图文推荐
上一篇:如图所示,小车B原来静止在光滑水平面上,一个质量为m的铁块A(可视为质点),以水平速度v0=4.0m/s滑上质量为M的小车B的左端,最后恰能滑到小车的右端。已知M:m=3:1,小车长L
下一篇:如图所示,斜面体B固定在地面上,金属块A沿B的光滑斜面下滑,在下滑过程中,下列说法正确的是[]A.B对A的支持力的冲量为零B.B对A的支持力做功为零C.重力对A做的功,等于A的重
零零教育社区:论坛热帖子
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |
[教师分享] 贪玩的小狗 (2018-11-07) |