如图所示,水平桌面上放置一圆柱形容器,其内底面积为
,容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门
控制的出水口,物体
是边长为
的正方体,用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止,此时有
的体积露出水面,细线受到的拉力为
,容器中水深为
。已知,细线能承受的最大拉力为
,细线断裂后物体
下落过程不翻转,物体
不吸水,
取
。
(1)求物体
的密度;
(2)打开阀门
,使水缓慢流出,问放出大于多少
水时细线刚好断裂?
(3)细线断裂后立即关闭阀门
,关闭阀门
时水流损失不计,物体
下落到容器底部稳定后,求水对容器底部的压强;
(4)从细线断裂到物体
下落到容器底部的过程中,求重力对物体
所做的功。