Question

14．如圖所示，重0.5N的冰塊漂浮在水面上，冰塊的下表面距水面2cm，此時冰塊受到的浮力為0.5N，冰塊下表面受到水的壓強是200Pa（g=10N/kg），待冰塊溶化后水面將不變（選填“上升”“下降”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）冰塊漂浮，根據(jù)物體的浮沉條件求得浮力；
（2）已知冰塊的下表面距水面2cm，利用p=ρgh求得冰塊下表面受到水的壓強；
（3）若：V_水＞V_排 則水面上升，V_水=V_排則水面不變，V_水＜V_排 則水面下降，V_水、V_排不能確定，則無法判斷．（V_水是冰熔化后水的體積，V_排是冰熔化前冰的體積）．

解答 解：（1）由于冰塊漂浮在水面上，則此時冰塊受到的浮力F_浮=G=0.5N，
（2）冰塊下表面受到水的壓強p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.02m=200Pa．
（3）假設(shè)冰質(zhì)量為m，因冰漂浮在水面上，所以F_浮=G_冰，則ρ_水gV_排=mg，
所以V_排=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$；
由于冰熔化成水質(zhì)量不變：m_水=m_冰，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可得：
V_水=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$；
所以V_水=V_排，即冰熔化后水面不變．
故答案為：0.5；200；不變．

點評 本題考查物體漂浮條件、阿基米德原理的應(yīng)用和液體壓強的計算，綜合性較強，但難度不大，屬于基礎(chǔ)題．