问题描述：
如图所示，圆柱形物体高2m，底面积200cm2，密度为2.5×103kg/m3，某人在河岸边通过图示滑轮装置（滑轮、绳子质量和摩擦均不计）将该物体从水中以0.2m/s的速度匀速拉起（不计水的阻力），水面高度始终不变．人手中绳子能承受的最大拉力为400N，g取10N/kg．某时刻，圆柱体底面积距河面H=5m，从此时算起，经过多长时间绳子将被拉断？该过程中人做了多少功？
最佳答案：
（1）由题意知，不计摩擦及滑轮和绳的质量，
则滑轮组对圆柱体的拉力F拉=2F，
当绳中拉力达到400N时，绳子恰好被拉断，设此时圆柱体上表面露出水面高度为h，则
F浮+F拉=G，
即：ρ水gS（h0-h）+2F=ρ圆柱体gSh0，
1×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×（2m-h）+2×400N=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×2m，
解得：h=1m；
所以物体被提升高度为h′=5m+1m-2m=4m
所在提起物体的时间t=
| h′ |
| v |
| 4m |
| 0.2m/s |
（2）物体未露出水中被提起时被提高度h1=5m-2m=3m，
F拉=G-F浮浸没=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×2m-1×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×2m=600N，
此过程对物体做功W1=F拉h1=600N×3m=1800J，
物体露出水面后被提起高度h=1m，
物体露出1m时，拉物体的力F拉′=2F=800N
所以从物体上表面刚好与水相平到被拉露出1m过程中的平均拉力：
F′=
| F拉+F拉′ |
| 2 |
| 600N+800N |
| 2 |
此过程对物体做功W2=F′h=700N×1m=700J，
因为不计摩擦及滑轮和绳的质量，所以人对功W=W1+W2=1800J+700J=2500J．
答：（1）经过20s绳子会被拉断；（2）此过程人做功2500J．
