问题 计算题

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?

答案

(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,

选择题
单项选择题