试题

如图所示，滑轮下挂有两实心铁块、铝块，当它们浸没在水中时，恰好处于静止状态，若迅速移去盛水容器，则铁块、铝块的重力势能发生怎样的变化？

解：
如图，铝块受到的拉力F_铝=G_铝-F_浮铝=ρ_铝V_铝G-ρ_水V_铝g=（ρ_铝-ρ_水）V_铝g，
铁块受到的拉力F_铁=G_铁-F_浮铁=ρ_铁V_铁G-ρ_水V_铁g=（ρ_铁-ρ_水）V_铁g，
由于使用的是定滑轮，当实心铁块、铝块浸没在水中时，处于静止状态，则F_铝=F_铁，
即：（ρ_铝-ρ_水）V_铝g=（ρ_铁-ρ_水）V_铁g，
∵ρ_铝＜ρ_铁，
∴V_铝＞V_铁，
∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴铝块受到的浮力大，
∵G_铝-F_浮铝=G_铁-F_浮铁，
∴G_铝-G_铁=F_浮铝-F_浮铁，
G_铝＞G_铁，
当两物体同时从水取出时，不受浮力，铁块上升、铝块下降，所以铁块重力势能增大、铝块重力势能减小．
答：铁块重力势能增大、铝块重力势能减小．
解：
如图，铝块受到的拉力F_铝=G_铝-F_浮铝=ρ_铝V_铝G-ρ_水V_铝g=（ρ_铝-ρ_水）V_铝g，
铁块受到的拉力F_铁=G_铁-F_浮铁=ρ_铁V_铁G-ρ_水V_铁g=（ρ_铁-ρ_水）V_铁g，
由于使用的是定滑轮，当实心铁块、铝块浸没在水中时，处于静止状态，则F_铝=F_铁，
即：（ρ_铝-ρ_水）V_铝g=（ρ_铁-ρ_水）V_铁g，
∵ρ_铝＜ρ_铁，
∴V_铝＞V_铁，
∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴铝块受到的浮力大，
∵G_铝-F_浮铝=G_铁-F_浮铁，
∴G_铝-G_铁=F_浮铝-F_浮铁，
G_铝＞G_铁，
当两物体同时从水取出时，不受浮力，铁块上升、铝块下降，所以铁块重力势能增大、铝块重力势能减小．
答：铁块重力势能增大、铝块重力势能减小．