Question

如图所示，木块体积为20cm³，人通过绳子拉住木块，使它恰能没入水中，若ρ_木=0.6×10³kg/m³，水的阻力不计，当匀速将木块拉入水面下5cm深处，拉力F做了多少功？（g=9.8N/kg）

Answer

木块在水中受三个力作用，即重力G，浮力F浮和绳子的拉力F．其中G=ρ木gV，木块完全没入水中，受到的浮力应用浮力公式F浮=ρ水gV计算，根据平衡力的关系，人对绳的拉力等于木块受到的浮力减去木块重力，即F=F浮-G．根据做功公式W=F•s可计算拉力F做了多少功．
【解析】
由F=F浮-G．G=ρ木gV，F浮=ρ水gV可推出人对绳的拉力F=（ρ水-ρ木）gV
则F=（ρ水-ρ木）gV=0.4×103kg/m3×9.8N/kg×20×10-6m3=0.0784N．
拉力F做功
W=F•s=7.84×10-2N×5×10-2m
=3.92×10-3J
答：拉力F做了3.92×10-3J的功．