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(Ⅰ)首先,我们需要计算不同y值下液体的体积。根据椭圆的面积公式,我们可以计算出椭圆底柱形容器在不同y值下的横截面积,然后乘以液体的长度(已知为4m),即可得到液体的体积。需要注意的是,当液面在过点(0,y)处时,液体的体积取决于y的值,因此需要分两种情况讨论,-1≤y≤0和0≤y≤1两种情况下的体积计算公式不同。
(Ⅱ)对于液体下降的速度,我们可以通过计算液体每分钟被抽出的体积(已知为0.16m³),然后除以容器的底面积(即椭圆的横截面积),得到液体每秒下降的高度,进而得到液体下降的速度。同样需要利用第一问中计算出的液体体积来计算液体的体积变化量。
(Ⅲ)抽出全部液体所需做的功等于液体的重力势能的变化量。我们可以通过计算液体的总体积,然后乘以液体的重力加速度和液体的高度差(即容器的长度减去液体在液面降至y=0时的长度),得到所需做的功。具体数值需要根据题目给定的液体密度进行计算。
本文链接:在水平放置的椭圆底柱形容器内存放液体(密度为ρkg/m³),容器的长为4m。图像展示和题目描述如附件
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