Question

如图所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为，水的密度为，滑轮组的机械效率是70%。（g取10N/kg，滑轮和绳子的重力忽略不计）求：

（1）圆柱体在水中所受的浮力。
（2）若圆柱体从H＝16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F所做的功。
（3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断？

Answer 1

（1）400N  (2)8000J  (3)0.8m

（1）圆柱体浸没在水中时

所以
（2）物体重力为

圆柱体在水里被匀速提起时，动滑轮拉物体的力为T，圆柱体的受力情况如图，
由力的平衡条件得：
所以

因为, 所以拉力F所做的功

（3）设绳刚被拉断时，物体受到的拉力为，此时绳子的拉力，由

得：
绳断时，物体浸入水中深度为h”，受到的浮力为，由力的平衡条件得：
  ,所以
  
所以物体露出水面的高度为△h,