Question

11．小胡同学把一冰块放大盛有盐水的烧杯里，等冰块熔化后，液面上升（选填“上升”“下降”或“不变”）；小明同学把含有一小块小石头的冰块放入水中，处于漂浮状态，冰熔化后，液面下降（选填“上升”“下降”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）冰漂浮在液体中，求出冰块排开液体的体积．求出当冰熔化之后水的体积．
比较上面的两个体积，如果冰化成水的体积大于冰块排开浓盐水的体积，液面上升；如果冰化成水的体积等于冰块排开浓盐水的体积，液面不变；如果冰化成水的体积小于冰块排开浓盐水的体积，液面下降．
（2）当冰熔化时体积变小，排开水的体积变小；石块的密度大于水的密度，冰熔化后石块将下沉，排开水的体积不变，据此分析回答．

解答 解：
（1）冰块漂浮在盐水水面上，所以，F_浮=G_冰，则ρ_盐水gV_排=ρ_冰gV_冰，
所以，V_排=$\frac{{ρ}_{冰}{V}_{冰}}{{ρ}_{盐水}}$，
冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m_冰=m_水，则ρ_冰V_冰=ρ_水V_水，
所以，V_水=$\frac{{ρ}_{冰}{V}_{冰}}{{ρ}_{水}}$，
已知：ρ_盐水＞ρ_水，则V_水＞V_排，
所以，若冰完全熔化，杯中液面上升．
（2）当冰熔化成水时，体积变小，排开水的体积变小；而石块下沉，排开水的体积不变，
所以当冰熔化完后，杯中的水面下降．
故答案为：上升；下降．

点评 本题考查了学生对质量是物体属性、密度公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，根据冰化水质量不变和漂浮条件找出关系式V_排和V_水的关系是本题的解题关键．