Question

质量为m的木块和质量为M的铁块用线系在一起，悬浮于深水中静止．将线剪断后，木块上浮，铁块下沉．
求：木块上浮h时（还没有出水面），铁块下沉的深度H（未到水底，不计水的阻力）．

Answer 1

分析：木块和铁块用线系在一起，悬浮于深水中静止，说明它们的重力和与浮力大小相等，方向相反．系统满足动量守恒定律，所以系统内竖直方向两个物体的平均动量守恒，写出公式，代入数据即可．

解答：解：木块和铁块组成系统满足动量守恒定律，则系统内竖直方向两个物体的平均动量守恒，得：m

.

v1

+M

.

v2

=0
所以：m

.

v1

?t+M

.

v2

?t=0
其中

.

v1

?t=h
所以：H=

.

v2

?t=-

m . v1 ?t

M

=-

mh

M

负号表示H的方向与h的方向相反．
答：铁块下沉的深度H大小：H=

mh

M

点评：该题中判定出系统内竖直方向两个物体的平均动量守恒是解题的关键．不需要使用牛顿运动定律．