Question

18．如圖所示，一質地均勻的圓柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯內水中漂浮著一正在熔化冰塊，已知ρ_水＞ρ_冰塊，則下列說法中正確的是（　　）

• A． 內能不變
• B． 溫度不變
• C． 水對杯底的壓強不變，杯底對桌面的壓強不變
• D． 冰塊受到的浮力不變

Answer 1

分析 （1）內能是指物體內部所有分子做無規則運動所具有的動能和分子勢能的總和；物體內能大小與物體的質量、溫度、體積都有關系；
（2）冰塊是晶體，熔化過程中吸收熱量溫度不變；
（3）首先根據阿基米德原理判斷其浮力和排開水的重力關系，然后根據二力平衡判斷浮力和冰的重力關系，進而得出冰塊融化前后水面高度的變化，再利用液體壓強大小的比較，可通過公式p=ρgh比較其壓強變化；判斷冰、水和玻璃杯的總重變化，可知杯底對桌面壓力變化，再判斷出杯底對桌面的壓強變化；
（4）知道冰塊熔化過程中質量的變化，根據漂浮條件可以判斷浮力的變化．

解答 解：A、物質都是由分子組成的，物質的量越大分子越多，所以內能的大小與物體的物質的量有關；在溫度一定時，冰塊熔化過程中質量變小，內能變小；故A錯誤；
B、冰塊在熔化的過程中，吸收熱量，但溫度不變；故B正確；
C、根據阿基米德原理：F_浮=G_排（即排開水的重力G_水即得F_浮=G_排水）；
由于冰塊漂浮，根據二力平衡知識，有F_浮=G_冰；故G_冰=G_排水；則冰完全熔化為水后的體積等于冰排開水的體積，故冰塊熔化前后，水面高度h不變；
根據液體壓強的公式：p=ρgh可得，由于水的高度h不變，故水對杯底的壓強不變，即p₁=p₂；
冰、水和玻璃杯的總重不變，對桌面的壓力不變，根據壓強公式可以，杯底對桌面的壓強不變；故C正確；
D、冰塊在熔化的過程中，質量變小，根據漂浮條件可知，浮力變小；故D錯誤．
故選BC．

點評 本題考查了內能、熔化特點、阿基米德原理以及漂浮條件等知識的應用，綜合性較強，易出錯．