Question

一个棱长为20cm、密度为0.5×10³kg/m³的正方体木块漂浮在水面上，将它匀速压入水中，木块完全浸没在水中后，继续向下压木块，使其匀速运动了4m，求木块完全浸没在水中后压力做了多少功？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知密度和边长（体积），先求出物体重力，利用阿基米德原理计算浸在水中后受到的浮力；
（2）计算它浸入水中时应施加的力；
（3）利用W=Fs=计算压力做的功．
解答：解：正方体木块棱长为20cm、密度为0.5×10³kg/m³，
则木块的体积为：V_木=a³=（20cm）³=8000cm³=8×10^-3m³，
木块重力：G_木=m_木g=ρ_木V_木g=0.5×10³kg/m³×8×10^-3m³×10N/kg=40N；
由阿基米德原理得：
木块完全浸没在水中后，受到的浮力F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV_木=1×10³kg/m³×10N/kg×8×10^-3m³=80N．
所以，需要施加的力为F=F_浮-G_木=80N-40N=40N．
所以压力做功为W=Fs=40N×4m=160J．
答：压力做功160J．
点评：本题难度不大，运用的知识点多，公式多，需要学生熟知知识的基础上，灵活的运用公式计算．