◎ 题目

如图所示，用绳子从15m深的水池中提起底面积是200cm2，高2m的圆柱形物体，已知该物体的密度为2.5×103kg/m3，绳子所能承受的最大拉力为800N，取g=10N/kg，当将物体以0.1m/s的速度匀速提起时，问： （1）圆柱形物体完全浸没在水中所受的浮力是多大？ （2）拉力不变过程中拉力做的功是多少？ （3）经过多长时间绳子被拉断？

◎ 答案

（1）圆柱形物体完全浸没在水中所受的浮力：F浮=ρ水gv=1×103kg/m3×10N/kg×2m×0.02m2=400N； （2）物体在水中的过程中，拉力保持不变；物体的重力： G=ρgv=2.5×103kg/m3×10N/kg×2m×0.02m2=1000N； 则拉力：F=G-F浮=1000N-400N=600N； 物体上升的高度为：h=15-2=13m；  则拉力的功：W=Fh=600×13J=7800J； （ 3 ） 物体离开水面后，浮力减小，则拉力增大，当拉力等于800N时达临界值；此时水的浮力F浮′=1000N-800N=200N； 则物体浸入水的高度h′= 200 ρ水gs =1m； 则物体从水底上升的高度为：h″=15+1-2m=14m； 故时间：t= h′′ v = 14 0.1 s=140s； 答：（1）水的浮力为400N；（2）拉力的功为7800J；（3）物体上升的时间为140m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，用绳子从15m深的水池中提起底面积是200cm2，高2m的圆柱形物体，已知该物体的密度为2.5×103kg/m3，绳子所能承受的最大拉力为800N，取g=10N/kg，当将物体以0.1m/s…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】，【功】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。