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4.如圖所示,放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重4N,底面積100cm2,彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上掛著重為10N的物塊,現(xiàn)將物塊浸沒(méi)水中,容器內(nèi)水面由16cm上升到20cm(g=10N/kg).
求:
(1)物塊排開(kāi)液體的體積;
(2)物塊排開(kāi)液體的重量;
(3)物塊受到的浮力;
(4)此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù).

分析 (1)先計(jì)算出水面上升的高度,根據(jù)V=Sh計(jì)算排開(kāi)水的體積;
(2)根據(jù)密度計(jì)算公式ρ=mV和重力計(jì)算公式G=mg計(jì)算出排開(kāi)液體的重量;
(3)根據(jù)阿基米德原理F=G計(jì)算物塊受到的浮力;
(4)對(duì)物體受力分析,根據(jù)F=G-F計(jì)算彈簧秤的示數(shù).

解答 解:(1)物塊浸沒(méi)水中后水面上升的高度h=20cm-16cm=4cm,
所以物塊排開(kāi)液體的體積V=Sh=100cm2×4cm=400cm3;
(2)根據(jù)ρ=mV得,m=ρV,物塊排開(kāi)液體的重量G=mg=ρVg=1.0×103kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=4N;
(3)因排開(kāi)水的體積為V=4×10-4m3,則物塊的浮力為:
F=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N;
(4)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=G-F=10N-4N=6N.
答:(1)物塊排開(kāi)液體的體積是400cm3
(2)物塊排開(kāi)液體的重量是4N;
(3)物塊受到的浮力是4N;
(4)此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6N.

點(diǎn)評(píng) 本題考查浮力的計(jì)算、阿基米德原理的應(yīng)用,解答此題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用浮力的計(jì)算公式.

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請(qǐng)根據(jù)圖示情況回答問(wèn)題:
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