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不变
沉底
0.75×103
解:​$(1)$​三轮车的重量​$G_{车}=mg=50\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=500\ \mathrm {N}$​
三轮车对地面的压力​$F=G_{总}=G_{车}+G_{人}=500\ \mathrm {N}+400\ \mathrm {N}=900\ \mathrm {N}$​
受力面积​$S=0.05\ \mathrm {m^2}×3=0.15\ \mathrm {m^2}$​
三轮车对地面的压强​$p=\frac {F}{S}=\frac {900\ \mathrm {N}}{0.15\ \mathrm {m^2}}=6×10^3\ \mathrm {Pa};$​
​$(2)$​三轮车受到的浮力​$F_{浮}=G_{车}+G_{人}+G_{筒}=500\ \mathrm {N}+400\ \mathrm {N}+300\ \mathrm {N}=1200\ \mathrm {N},$​
由​$F_{浮}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排}$​可得,
三轮车排开水的体积​$V_{排}=\frac {F_{浮}}{ρ_{水}\ \mathrm {g}}=\frac {1200\ \mathrm {N}}{1.0×10^3\ \mathrm {kg/m^3}×10\ \mathrm {N/kg}}=0.12\ \mathrm {m^3};$​
​$(3)$​由​$F_{浮}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排}$​可得最大浮力为:​$F_{浮大}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排大}=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m^3}×10\ \mathrm {N/kg}×(6×0.05\ \mathrm {m^3}+0.01\ \mathrm {m^3})=3.1×10^3\ \mathrm {N},$​
三轮车漂浮,​$F_{浮大}=G_{车}+G_{人}+G_{筒}+G_{货},$​
即​$3.1×10^3\ \mathrm {N}=500\ \mathrm {N}+400\ \mathrm {N}+300\ \mathrm {N}+G_{货},$​
解得​$G_{货}=1900\ \mathrm {N}.$
解:​$(1)$​木块的体积​$V_{木}=0.1\ \mathrm {m}×0.1\ \mathrm {m}×0.1\ \mathrm {m}=0.001\ \mathrm {m^3}=1×10^{-3}\ \mathrm {m^3},$​
根据题意可知,木块漂浮在水面上时排开水的体积​
$V_{排}=(1-\frac {1}{4})V_{木}=\frac {3}{4}\ \mathrm {V}_{木}=\frac {3}{4}×1×10^{-3}\ \mathrm {m^3}=7.5×10^{-4}\ \mathrm {m^3},$​
木块漂浮时受到的浮力:
​$F_{浮}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排}=1×10^3\ \mathrm {kg/m^3}×10\ \mathrm {N/kg}×7.5×10^{-4}\ \mathrm {m^3}=7.5\ \mathrm {N};$​
​$(2)$​根据物体的浮沉条件可知:​$G_{木}=F_{浮}=7.5\ \mathrm {N},$​
根据​$G=mg$​可知,木块的质量:​$m_{木}=\frac {G_{木}}{g}=\frac {7.5\ \mathrm {N}}{10\ \mathrm {N/kg}}=0.75\ \mathrm {kg},$​
木块的密度:​$ρ_{木}=\frac {m_{木}}{V_{木}}=\frac {0.75\ \mathrm {kg}}{1×10^{-3}\ \mathrm {m^3}}=0.75×10^3\ \mathrm {kg/m^3};$​
​$(3)$​当细绳断裂前一瞬间,由力的平衡条件可得:​$F_{浮}'+F_{最大}=G_{木},$​
则细绳断裂瞬间木块受到浮力:​$F_{浮}'=G_{木}-F_{最大}=7.5\ \mathrm {N}-4\ \mathrm {N}=3.5\ \mathrm {N},$​
由​$F_{浮}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排}$​可知,木块此时排开水的体积:​$V_{排}'=\frac {F_{浮}'}{ρ_{水}\ \mathrm {g}}=\frac {3.5\ \mathrm {N}}{1×10^3\ \mathrm {kg/m^3}×10\ \mathrm {N/kg}}=3.5×10^{-4}\ \mathrm {m^3};$​
​$(4)$​在细绳断开后木块再次漂浮时,浮力增加​$4\ \mathrm {N},$​
由​$F_{浮}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排}$​可知,排开水体积增加:​$ΔV_{排}=\frac {ΔF_{浮}}{ρ_{水}\ \mathrm {g}}=\frac {4\ \mathrm {N}}{1×10^3\ \mathrm {kg/m^3}×10\ \mathrm {N/kg}}=4×10^{-4}\ \mathrm {m^3},$​
由​$V=Sh$​可知,水面上升:​$Δh=\frac {ΔV_{排}}{S_{容}}=\frac {4×10^{-4}\ \mathrm {m^3}}{0.04\ \mathrm {m^2}}=0.01\ \mathrm {m},$​
水对容器底的压强增加量:​$Δp=ρ_{水}\ \mathrm {g}Δh=1×10^3\ \mathrm {kg/m^3}×10\ \mathrm {N/kg}×0.01\ \mathrm {m}=100\ \mathrm {Pa}.$