问 题 推荐  收藏
提问:丹丹
级别:大一
来自:山东省

悬赏分:0
回答数:2
浏览数:
已解决的问题 一个圆柱体的竖直的井里存有一定量的水,井的侧面和底部都是密封的
一个圆柱体的竖直的井里存有一定量的水,井的侧面和底部都是密封的,在井中固定的插着一个两端开口的薄壁圆管,管和井共轴,管下端未触及井底,在圆管内有一个不漏气的活塞,它可以沿着圆管上下滑动,开始时,管内外水面相齐,且活塞恰好接触水面,先用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F,使活塞缓慢向上移动。已知管筒半径r=0.1m,井的半径R=2r,水的密度为ρ=1.00*10^3kg/(m^3),大气压强p0=1.00*10^5Pa,求活塞上升H=9m的过程中拉力F所做的功。(井和管在水面以上及水面以下的部分都足够长,不记活塞质量,不计摩擦,g取10m/(s^2)
 提问时间:2009-07-29 08:12:40    评论1举报
最佳答案此答案已被选择为最佳答案,但并不代表问吧支持或赞同其观点
回答:蓝玛瑙
级别:二级教员


2009-07-29 15:37:03
来自:河南省平顶山市
从开始提升到活塞升至内外水面高度差为h0==10m的过程中,活塞始终与管内液体接触。(再提升活塞时,活塞和水面之间将出现真空,另行讨论。)设活塞上升距离为h1,管外液面下降距离为h2。
    H0=h1+h2                  ①
  因液体体积不变,有
    h2=h1()=h1             ②
    h1=h0=×10m=7.5m             ③
  题给H=9m>h1,由此可知确实有活塞下面是真空的一段过程。
  活塞移动距离从零到h1的过程中,对于水和活塞这个整体,其机械能的增量应等于除重力外其他力所做的功。因为始终无动能,所以机械能的增量也就等于重力势能增量,即
    ΔE=ρ(πr2h1)g             ④
其它力有管内、外的大气压力和拉力F。因为液体不可压缩,所以管内、外大气压力做的总功p0π(-)h2-p0πr2h1=0,故外力做功就只是拉力F做的功,由功能关系知
    W=ΔE                   ⑤
    即W=ρ(πr3)gh=πr2=1.18×104J   ⑥
  活塞移动距离从h1到H的过程中,液面不变,F是恒力F=πr2p0做功
    W2=F(H-h1)=πr2p0(H-h1)-4.71×103J     ⑦
  所求拉力F做的总功为WW1=1.65×104J       ⑧
揪错评论1举报
提问者对答案的评价:
哦, 原来如此 谢谢了
其他回答  
回答:原来在乎
级别:二级教员


2009-07-29 11:16:32
来自:河南省平顶山市
http://news.tenglong.net/sxzn/gkfx_stjj_view_147.html
请参阅22题答案。
评论举报
总回答数2,每页15条,当前第1页,共1页