Question

18．將一塊純凈的冰放入一杯純凈的水中，冰塊處于漂浮狀態(tài)．
（1）待冰塊全部融化后，水面的高度將不變（選填“上升”、“下降”或“不變”）．
（2）試利用浮力的相關知識證明你的上述推測．

Answer 1

分析 要想判斷冰熔化之后，水面是否變化，則需要比較冰塊排開液體的體積跟冰熔化成水后的體積大小．若二者體積相等，則水面不變；若增大，則水面上升；若減小，則水面下降．

解答 解：冰塊漂浮于水面上，則F_浮=ρ_水gV_排=G_冰----①
冰塊熔化成水后，G_水=ρ_水gV_水=G_冰------------②
由①②可得：ρ_水gV_排=ρ_水gV_水
所以：V_排=V_水
即：冰塊熔化為水的體積等于冰塊排開水的體積．
所以：冰塊融化后水面不變．
故答案為：（1）不變；（2）冰塊漂浮于水面上，則F_浮=ρ_水gV_排=G_冰----①
冰塊熔化成水后，G_水=ρ_水gV_水=G_冰------------②
由①②可得：ρ_水gV_排=ρ_水gV_水
所以：V_排=V_水
即：冰塊熔化為水的體積等于冰塊排開水的體積．
所以：冰塊融化后水面不變．

點評 本題考查物體浮條件的應用及阿基米德原理，正確解答需抓住兩方面：一是冰化水質量不變；二是漂浮時浮力等于重力．