Question

如图所示，边长为a的正方体木块密度为0.5ρ_水，被外力F压入水中，其上表面恰好与水面相平，容器中水深为h．若外力F把木块从图所示位置缓慢地压到容器底部，所用的时间为t，则F的功率为

 

W．（不计摩擦，题中各物理量都用国际单位）

Answer 1

分析：木块处于平衡状态，对木块进行受力分析，求出F的大小，由于木块缓慢运动，所以可以认为是匀速运动，运动时间为t，运动的距离为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：在竖直方向上对木块进行受力分析，木块受到向下的重力G和外力F，向上的浮力，由于木块处于平衡状态，
所以F+G=F_浮，则F=ρ_水ga³-0.5ρ_水ga³=0.5ρ_水ga³，
木块缓慢运动，所以v=

s

t

=

h-a

t

，
利用功率公式P=Fv=

ρ水g a3(h-a)

2t

；
故答案为：

ρ水g a3(h-a)

2t

．

点评：对于这类综合题目，要分成几个小步骤逐个分析，结合对应的物理公式求解．