把一根两端开口带有活塞的直管的下端浸入水中，活塞开始时刚好与水面平齐，现将活塞缓慢地提升到离水面H=

答案:1 悬赏:50

解决时间 2021-01-17 16:55

提问者网友：缘字诀
2021-01-17 11:45

最佳答案

二级知识专家网友：不想翻身的咸鱼
2021-01-17 12:03

1.0×10⁴ （J）

【错解分析】错解：把活塞缓慢提升需做的功等于水柱上升增加的重力势能。因活塞上升H，故上升的水柱的高亦为H，其重心高为，而上升的水柱的质量m=P·S·H，则水柱的重力势能增加Ep=mgh=p·S·H· g，代入数据得
E_p =1.1×10⁴ J也就是说，外力需做功
W=E_p =1.1×10⁴ J
在大气压p₀ =1.0×10⁵ pa的情况下，水柱能上升的最大高度 =10（m），（即真空抽水机原理所讲，并且应忽略水蒸气气压的影响），而不是题目中提到的15m。
【正解】在把活塞提升最初的10m的过程中，外力做功等于水柱势能的增加，即

在把活塞提升的后5m的过程中，外力做功就等于克服大气压力的做功，即：
W₂ =p₀ S(H-h,)=5.0×10³ (J)
则在全过程中外力做功为W=W₁ +W₂ =1.0×10⁴ （J），即为正确答案。
【点评】解决物理问题的关键是要分析清楚题目所述的物理过程，这个“分析物理过程”就是所谓的审题。审题不应将注意力完全集中到已知数值上，而应重点分析问题描述的是怎样一个过程。如本题中虽然给出了活塞上移15m，但结合大气压强的知识，要分析真实的物理过程是水并未随之上升15m，而是只将水提升了10m。

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