Question

如圖，杯中裝滿水，將一個10^-3 m³的冰塊放入水中，冰塊受的浮力是    N，杯底受到的壓力將    （填“變大”“不變”或“變小”），冰完全融化后水面將    （填“有水溢出”“不變”或“下降”）（不考慮水的蒸發(fā)）．（ρ_冰=0.9×10³ kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）將一個10^-3m³的冰塊放入水中，冰塊漂浮，根據(jù)F_浮=G求得冰塊受的浮力；
（2）原來杯子內(nèi)裝滿水，放入冰塊后，冰塊漂浮，杯內(nèi)水深不變，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh判斷杯底受到水的壓強(qiáng)的變化情況，再根據(jù)p=判斷對杯底的壓力的變化情況．
（3）冰化成水后，冰熔化前后質(zhì)量不變，冰排開水的體積與最終所化成的水的體積是相同的，這樣不會影響整個水面的變化，因此，要從這一角度出發(fā)，利用浮力、密度、重力的公式進(jìn)行分析．
解答：解：（1）冰塊放入水中，冰塊漂浮，則冰塊受的浮力：
F_浮=G=mg=ρ_冰V_冰g=0.9×10³ kg/m³×10N/kg×10^-3 m³=9N，
（2）由題知，放入冰塊后，冰塊漂浮，杯內(nèi)水深h不變，
∵p=ρgh，
∴杯底受到的水的壓強(qiáng)不變，
∵p=，S不變，
∴杯底受到的壓力將不變．
（3）∵冰塊漂浮，
∴F_浮=G_冰，ρ_水V_排g=G_冰，V_排=，
∵冰熔化前后質(zhì)量不變
∴G_冰=G_冰化水=ρ_水V_冰化水g，V_排=，和V_冰化水=相等
∴冰熔化前后水面不變．
故答案為：9；不變；不變．
點評：①液體對容器底的壓力和壓強(qiáng)，根據(jù)水深變化情況，要先分析液體對容器底的壓強(qiáng)（p=ρgh）的變化情況、再分析液體對容器底的壓力（F=ps）的變化情況．
②解答最后一空的關(guān)鍵有兩點：一是冰化水質(zhì)量不變，二是阿基米德原理和漂浮條件聯(lián)合運(yùn)用．