如图所示，面积较大的水池内水深为H，水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块，物块的一半体积浸在水中.现用力将木块缓慢地压入水中直到池底，则从木块刚好浸没水中开始到最终压

Question

如图所示，面积较大的水池内水深为H，水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块，物块的一半体积浸在水中.现用力将木块缓慢地压入水中直到池底，则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中，池中水的能量增加了（　　）
A. 2mg（H-a）
B. mg（H-a）
C. mg（H-(a)/(2)）
D. 2mg（H-(a)/(2)）

Answer 1

F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水g(1)/(2)V_物=G=mg，
∴ρ_水g(1)/(2)V_物=mg
ρ_水a³=2m，
木块完全浸没后的浮力F_浮1′=ρ_水gV_排′=ρ_水gV_物=ρ_水ga³=2mg
∴手对木块的压力F=F_浮′-G=2mg-mg=mg
木块下移距离h=H-a
压力F做的功W=Fh=mg（H-a），
同时木块由水面下降了H-a，所以势能减少了E=mg（ H-a），
由此分析可知：压力F对木块做的功和木块下降减少的能量全部用于增加池中水的能量，
所以△E=W+E=2mg（H-a）．
故选A．