题目

一水池深H=0.8米.现从水面上方z=0.8m高处静止释放一质量m=0.1kg的小球,测得小球从释放到落至水底部用时
2011-09-13 | 分享
t=0.6s.g=10m/s2
求小球在水中的浮力
从水面上放多高出静止释放小球,才能使小球落入池底时间最短 算小球在水中运动时为什么不考虑浮力直接匀速运动?

提问时间：2020-07-27

答案

首先 物体从高空释放小球时,到达水面时是自由落体运动
即 1/2 g t^2 =0.8 t=0.4s V=gt=4m/s
即 小球从水面到达水底 一共用了 0.6-0.4=0.2s 因为 重力和浮动均不变,所以可以 是个匀变速运动（匀速运动也可以看作是匀变速的一种,加速度为0而已） 即 Vt +1/2 a t^2 =0.8 4*0.2 +1/2 a *0.04 =0.8
解得此时 a=0 即 正好是匀速运动 浮力等于重力 即 浮力为 1N.
设 高度为 S时 时间最短 .1/2gt1^2 =S t1=根号下的（2S/g） t2 =0.8/gt1
即 T=t1+t2 直接用均值不等式 T=0.566 S=0.4m