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如图所示,甲、乙两只容器形状不同,但容积却相同,现让两容器盛满水,将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入水中同样的深度处.如果将金属匀速提出水面,则拉力所做的功(

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如图所示,甲、乙两只容器形状不同,但容积却相同,现让两容器盛满水,将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入水中同样的深度处.如果将金属匀速提出水面,则拉力所做的功(  )
作业帮

A. 从甲容器中拉出水面做功多些

B. 从乙容器中拉出水面做功多些

C. 从甲、乙两容器中拉出水面做功一样多

D. 无法比较

▼优质解答
答案和解析
设要将金属匀速提离水面,要经过两个阶段:
1.金属在水中上升,最后金属的上表面到达水表面,
运行距离h1,拉力F1=G-F
则此过程中,拉力做功W1=(G-F)×h1;--------①
2.金属逐渐出水面,最后金属的下表面到达水表面,
运行距离h2,拉力F2=G-F′,
此过程中浮力是变化的,F′=
1
2
F
平均拉力F2=G-
1
2
F
则此过程中,拉力做功W2=(G-
1
2
F)×h2;------------②
由①②可得,拉力做的总功:
W=W1+W2=(G-F)×h1+(G-
1
2
F)×h2
在甲乙两图中,因为甲的上表面面积大,所以当金属出水面时,甲水面下降的比较少,甲的h2比乙的h2大,
而甲乙图中的h1、G、F都是相同的
所以甲的做功比较多.
故选A.
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