Question

【題目】如圖所示，將邊長(zhǎng)為10cm的正方形物塊，放盛有水的水槽內(nèi)，待物塊靜止時(shí)，其下表面距水面6cm．

求：（1）物塊受到水的浮力大小；

（2）取出物塊，把一冰塊放入水中，冰塊也漂浮在水面上，待冰塊全部熔化后，水面高度會(huì)發(fā)生怎樣的變化？說明理由．

Answer 1

【答案】（1）物塊受到水的浮力為6N；（2）冰塊全部熔化后，水面高度不會(huì)發(fā)生變化；冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積．

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)物塊靜止時(shí)，其下表面距水面6cm小于邊長(zhǎng)10cm，故物塊漂浮在水面，而物體受的浮力等于物體下表面受到的壓力，由題意知，ρ=1×103kg/m3，h=6cm=0.06m，g=10N/kg，則下表面受的壓強(qiáng)p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa，物體底面積S=10cm×10cm=0.01m2，所以物體受到的浮力為

F浮=F=pS=600Pa×0.01m2=6N；

（2）∵冰漂浮于水面上，∴F浮=ρ水gV排=G冰①

又∵冰熔化成水后，其質(zhì)量不變，重力不變，∴G水=ρ水gV水=G冰②

由①②可得：ρ水gV排=ρ水gV水，解得V排=V水，即：冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積．

∴冰塊全部熔化后，水面高度不會(huì)發(fā)生變化．