解答题 一容器的内侧是由图中曲线绕y轴旋转一周而成的曲面,该曲面由x2+y2=2y(y≥),x2+y2=1(y≤
问答题   求容器的容积;
 
【正确答案】
【答案解析】[解] 方法一:直接求体积
   由题意可得曲线的方程可表示为
   
   由旋转体体积公式得
   
   方法二:利用对称性
   由于容器是对称的,求旋转体体积时可以只求-1≤y≤的部分.
   当-1≤y≤时,曲线方程可表示为
   
   由旋转体体积公式得
   
问答题   若将容器内的水从容器顶部全部抽出,至少需要做多少功?
    (长度单位为m;重力加速度为gm/s2;水的密度为103kg/m3)
   
【正确答案】
【答案解析】采用微元法
   取微元Δy,对于任意区间[y,y+dy]对应水的体积微元为πf2(y)dy,水的质量微元为ρgπf2(y)dy(ρ为水的密度),其升高的距离为dy=2-y,需要做的功为
   dW=ρgπf2(y)(2-y)dy
   故抽出全部水所需要做的功为