求助一道高一物理题

Question

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)

Answer 1

若活塞与水面始终接触，则活塞上升9米，井水水面就下降9/2^2==2.25米，这样内外水面的高度差就是9+2.25=11.25米；这是不可能的（大气压最多只能支持10米高的水柱）；所以最后活塞的下面有一段真空；
设管内水面上升h;则管外水面下降 hr^2/R^2=h/4; h+h/4=10 h=8米
这就是相当于把体积v的水升高 H=h/2+(h/4)/2=5米
所以拉力做功为 w=mgH=ρπr^2*hg*H=4000π 焦

Answer 2

1，活塞上升9米时里面水位升高9米，需水量体积V＝圆柱体面积乘9米，（在网吧不好计算，相信你自己也会算），此时水井水面下降了，下降体积＝圆柱体内增加水的体积，在求出井水面下降高度。
2，全过程以井底为零势能面（为方便还可以设原来水面高度为10米），先求出开始时全部水的势能E0＝mgh （h=5米）
再根据步骤1中求得的高度分别求出管中水的重力势能和井中水的重力势能的和Et，
3，Et-E0=答案
不明白可以再问。

Answer 3

这是一道高考题，我给你提供一下思路．在管内出现真空前，可根据水的重力势能的变化求做功，（算出出现真空的临界状态），以后便是恒力做功，不难算的．步骤就不写了．

Answer 4

再出现真空前，按照在井中水面上的水的质量计算，
能量守恒嘛，W=mgH
出现真空的话，仍然按照井中水面上的水的质量算。就是不算真空的体积。

Answer 5

很高兴为你解答。
比赛时，运动员分析乒乓球的运动，能否把乒乓球看成质点？
不能，因为比赛时看乒乓球不能只当做一个点的，比如说乒乓球里有旋转的球的。
讨论地球的公转时，能否把地球看成质点？
可以，因为地球与太阳的距离很远，相对与地球的半径差别是天壤的，而且看成质点后对我们研究公转并没有带来影响。
其实能否看成质点，楼主只要抓住具体他要怎样研究怎样的问题，这种问题选择题为主，一般较简单，我可以举例几个：研究滑冰人的动作不可以看成质点，确定船在大海中的位置时船可以看作质点。
希望对你有帮助！