一道物理难题。求解啊

一大烧杯中有适量水,水中漂浮着一个小木块,目测水位在烧杯中间位置,小木块离烧杯底部有足够大的距离,现在用手平托烧杯底往上方做竖直匀加速运动,问此过程中烧杯中的水位如何变化?
A。不变 B。超过中间位置 C。低于中间位置 D。在中间位置上下摆动
重力mg浮力pvg 加速时g提升同样的数值,为什么会变呢

B。当水杯往上方做竖直匀加速运动时,木块也在做往上方的竖直匀加速运动,其受的力只有重力和浮力,其中浮力大于重力。静止时浮力等于重力。浮力等于其排开水的质量,当浮力等于重力时,水位线在烧杯中间,匀加速上升时,浮力大于重力,说明其排开水的体积增加,所以木块浸在水中体积增加,水位线上升。
补充:重力mg不会改变,往上的力是浮力,往下的力是重力,此时浮力大于重力,所以木块也在做匀加速运动。当然,你也可以理解为加速度改变,此时加速度为g+a(a为木块做匀加速运动时的加速度),往下的力m(g+a)和往上的力pv(g+a) 加速时(g+a)提升同样的数值,所以在水中位置不会摆动,但此时浮力pv(g+a)大于运动前的浮力pvg,即木块在水中体积增加,所以水位线上升。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2010-07-01
D水位和木块受力相同,遂做简谐运动
第2个回答  2010-07-01
我认为应该选B。
理由如下:
原来,小木块与烧杯都是静止状态。而由于手的外力作用。烧杯与水匀速向上运动,而小木块由于惯性继续静止。所以,木块在水中的体积增大。所以水位上升。

本人物理也不是很好……
第3个回答  2010-07-06
认真想了下,答案就是B。
理由:1.木块产生额外的加速度由浮力来提供,整体是向上匀加速。水对木块施加额外向上的浮力,即F现在的浮力>F过去的浮力,故木块下沉,水面上升。
2.根据动能定理,W外=W2-W1;首先将木块,水看成整体。W外=W木2+W水2-W木1-W水2;分开,以木块为研究对象,W木1=0(初始状态),处于平衡状态时,F浮力=mg+ma;初始状态下:F浮力=mg。因为木块受到外力,故必然导致其状态的变化。故W浮力-Ep(木块变化重力势能)=Ek(F浮力大于Mg,故Ek>0);故有木块的运动状态是在F浮力=mg+ma;即pgV=mg+ma=>pgS水*h=mg+ma;即h=(mg+ma)/pgS水处为平衡点做来回往复摆动,水面最高时平齐初始位置,最低离初始位置为2h。(以初始水面为参考面)
3.其实这可以等同于一个模型,就是弹簧秤下挂一个小物体。初始速度为0,匀加速竖直向上拉动弹簧秤,求物体运动状态。
补充:
浮力的大小等于物体排开的液体(或气体)的重量。此处的G依旧是g,只是为了将水的质量转化为重力的g,而不是a+g。水的重力与外在加速度无关,只与地球有关。
木块受到的是两个力,不是mG,而是mg+ma。
我在此处已做解答。
http://zhidao.baidu.com/question/163596482.html
第4个回答  2010-07-10
就这么道题,竟然那么多B。很明显D才是正确的。
别去想手托加速什么的,只要你理解“手给的加速度a,和地球给的重力加速度g是一种特性完全相同的量。”如果对这句话有怀疑,可以看看相对论。
初始状态:mg=pvg
加速状态:m(g+a)=pv'(g+a)
很明显:v=v'
只是由于水和木块作用力不是刚性的,所以会存在上下摆动,但是随着能量的消耗,最终会静止于中间位置。
第5个回答  2010-07-11
应该选B。用手平托烧杯底往上方做竖直匀加速运动时,木块受到的浮力一定大于木块的重力,只有这样,木块才有向上的合力来提供向上方做竖直匀加速运动的加速度。又因为木块受到的浮力增大了,所以木块浸在水中的体积就增大了,故部分水就被木块挤到之前水位的上面。所以答案选B了。不懂继续追问。
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