宁德市网约车管理办法:一道物理题

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/29 13:54:04
圆柱形水箱高5米,容积50立方米,水箱底部接通水管A,顶部接通水管B,开始时箱中无水,若仅使用A管或B管,慢慢将水注入直到箱中水满为止。试计算两种情况下外界各需做多少功?(设需注入的水开始时均匀且与箱底等高)

注水的最终结果是水充满了水箱,外界作用力只有把水注入水箱的作用力,
因为水是慢慢地被注入,可以看作外界做的功并没转化为水的动能,既外界做功全部转化为水的势能。而水的势能变化可看作w=m*g*h 其中m=ρ*v
先看A管做功:A位于箱体上方,水被提高到5m后,爱重力落入水箱,所以,这情况下,外界做的功只为把水提高5m,即h=5m,w=1000*50*10*5=2.5*10^6 J
再看B管做功:B位于箱体下方,水只被提高 5/2 m,即h=2.5m,所以w=1000*50*10*2.5=1.25*10^6 J
考试中,过程可有选择性地删减!

对A W=1.25*10^6
对B W=2.5*10^6

对B:
由于所有的水都要送到5米高处,所以
W=mgh=ρVgh=1000*50*9.8*5=2.45*10^6J

对A:
一开始,高度小为0,最后高度为5米,所以做功应是B情况的0.5倍。
做功为:1.225*10^6J

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