Question

14．如图所示，重0.5N的冰块漂浮在水面上，冰块的下表面距水面2cm，此时冰块受到的浮力为0.5N，冰块下表面受到水的压强是200Pa（g=10N/kg），待冰块溶化后水面将不变（选填“上升”“下降”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）冰块漂浮，根据物体的浮沉条件求得浮力；
（2）已知冰块的下表面距水面2cm，利用p=ρgh求得冰块下表面受到水的压强；
（3）若：V_水＞V_排 则水面上升，V_水=V_排则水面不变，V_水＜V_排 则水面下降，V_水、V_排不能确定，则无法判断．（V_水是冰熔化后水的体积，V_排是冰熔化前冰的体积）．

解答 解：（1）由于冰块漂浮在水面上，则此时冰块受到的浮力F_浮=G=0.5N，
（2）冰块下表面受到水的压强p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.02m=200Pa．
（3）假设冰质量为m，因冰漂浮在水面上，所以F_浮=G_冰，则ρ_水gV_排=mg，
所以V_排=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$；
由于冰熔化成水质量不变：m_水=m_冰，根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可得：
V_水=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$；
所以V_水=V_排，即冰熔化后水面不变．
故答案为：0.5；200；不变．

点评 本题考查物体漂浮条件、阿基米德原理的应用和液体压强的计算，综合性较强，但难度不大，属于基础题．