体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A，此时绳子达到最大承受力（若物体再增重绳子将断裂），不计绳重和摩擦。求：

（1）如甲图所示，将物体A匀速提高2m，对物体做的有用功是多少？

（2）若在（1）中提升物体A时，滑轮组的机械效率为80%，脚与地面的总接触面积为4×10^﹣2m²，则人对地面的压强是多少？

（3）该同学仍用这根绳子和滑轮，组成如乙图所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m的正方体B（不计水的阻力），当提到B的下表面所受水的压强为1.5×10³Pa时，绳子断裂，则在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是多少？

（4）正方体B的密度是多少？（计算结果用科学记数法表示，并保留到小数点后一位）

答案

（1）800J（2）6250Pa（3）60N（4）8.9×10³kg/m³

【解析】

（1）对物体做的有用功： ；

（2）由得拉力做的总功：，

由甲图可知，n＝2，则绳端移动的距离： ，

由 可得绳端的拉力（由题知绳子达到最大承受力）：，

人对地面的压力：，

人对地面产生的压强： ；

（3）物体B下表面受到水的压力：，

由图乙可知，物体B上表面已经露出水面，根据浮力产生的原因（物体上下表面受到的压力差）可得，物体B受到的浮力： ；

（4）在甲图中，不计绳重和摩擦，拉力 ，则动滑轮的重力： ，

在图乙中，n＝3，在绳子断裂的瞬间，绳端的拉力F仍然为250N，

因拉力，则动滑轮受到向下的拉力：，

根据力的平衡条件可得，物体B所受的重力： ，

物体B的质量：，

物体B的体积： ，

物体B的密度：。

答：（1）如甲图所示，将物体A匀速提高2m，对物体做的有用功是800J；

（2）人对地面的压强是6250Pa；

（3）在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是60N；

（4）正方体B的密度是8.9×10³kg/m³。