题目内容

【题目】某兴趣小组同学观察到浸在不同液体中的冰块,熔化前后液面高度的变化量不同,猜测可能与冰块的质量m、原液体密度有关系。他们取来若干相同的薄壁柱形容器,装入不同的液体后,再将等质量的冰块分别放入其中。经过一段时间,待冰块全部熔化,熔化前后均无液体溢出。他们将冰块熔化前在液体中的状态、原液体密度及熔化前后液面高度的变化量等数据记录于表一中。接着,他们又换用质量较大的冰块重复上述实验过程,并将相关实验数据记录于表二中。(冰块的质量mA<mB,冰块的密度/厘米3

表一冰块mA

序号

(克/厘米3

冰块状态

液面高度变化

(厘米)

1

0.71

沉底

下降

2.00

2

0.80

沉底

下降

2.00

3

0.85

沉底

下降

2.00

4

1.00

漂浮

不变

0.00

5

1.10

漂浮

上升

1.64

6

1.20

漂浮

上升

3.00

7

1.30

漂浮

上升

4.15

表二 冰块mB

序号

(克/厘米3

冰块状态

液面高度变化

(厘米)

8

0.71

沉底

下降

4.00

9

0.80

沉底

下降

4.00

10

0.85

沉底

下降

4.00

11

1.00

漂浮

不变

0.00

12

1.10

漂浮

上升

3.27

13

1.20

漂浮

上升

14

1.30

漂浮

上升

8.31

1)分析实验序号123(或8910)中的数据,可归纳得出初步结论:______

2)他们对比分析了表一、表二的数据后发现:将不同质量的冰块放入同种液体中,冰块熔化前后液面高度变化量△h与冰块质量m大小之间存在某种规律。请依据规律,完成实验序号13中△h的填写。______

3)若把冰块放在/厘米3的液体中,请用相关的物理知识推出冰块熔化前后液面高度的变化情况。______

【答案】详见解析 6.00 详见解析

【解析】

1)由实验序号123(或8910)中的数据可知,质量相等的冰块在不同液体中沉底时,冰块熔化前后的△h相同,与原液体密度无关;

2)冰块漂浮,F=G=mBgρgV= mBg,冰块熔化成水,质量不变,mB=mmB=ρVV=,容器底面积为S,液体上升的体积ΔV= V-V=-,由表中12次数据可得ΔV12= V-V12=-=-=Δh12S=3.27S,由表中13次数据可得,ΔV13= V-V13=-=-=Δh13S=,Δh13≈6.00cm

3)冰块在密度为0.9g/cm3的液体中处于悬浮状态,V=V ,熔化为水后,质量不变,密度变大,根据可知V<V,即V<V液面下降。

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