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将一根粗细均匀的长木棒竖直匀速按入水中,如果在第1秒内浮力对木棒的冲量为I0,则...

将一根粗细均匀的长木棒竖直匀速按入水中,如果在第1秒内浮力对木棒的冲量为I0,则在第n秒内和n秒内浮力随浸入水中深度的变化关系是多少?

 

In=(2n-1)I0  I=n2I0 【解析】 试题分析:首先由阿基米德定律求出木棒所受浮力随浸入水中深度的变化关系,再作出浮力F随时间变化的图象,根据图象的物理意义,求不同时间内浮力对木棒的冲量. 设木棒的截面积为S,木棒浸入水中的深度为x,根据阿基米德定律,木棒所受的浮力为 F=ρ水gSx 由于木棒是匀速进入水中的,故有x=vt,所以木棒所受浮力为F=ρ水gSvt 式中ρ水、g、S、v均为常数,故可写作F=kt 其中k=ρ水gSv 即浮力F与t成正比 在Ft图上作F的图象,如下图所示.OA线与时间轴及F轴的平行线所围成的面积表示浮力的冲量大小. 浮力F在第1秒内的冲量为I0= 浮力在第n秒内的冲量为In=[(n-1)k+nk]=k(2n-1)=(2n-1)I0 浮力在n秒内的冲量为I=n·nk=k·n2=n2I0 考点:浮力 冲量 动量定理
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考点分析:
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(2)力F的冲量大小;

(3)物体动量变化量.

 

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A.物体的位移相等                         B.物体动能的变化量相等

C.F对物体做的功相等                      D.物体动量的变化量相等

 

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