Question

容器中装满水，当往容器中放入一块冰块后（将溢出的水擦干净），桌面受到容器的压强将________（选填“不变、变大、变小”），待冰块熔化完后，液面将________．若投入的冰块中含有小石子，那么待冰块熔化完后，________．（选填“有水溢出、液面不变、液面下降”）

Answer 1

不变    不变    液面下降
分析：（1）容器中装满水，当往容器中放入一块冰块后，有一部分水溢出，由阿基米德原理知道冰块受到的浮力等于排开的水的重力（溢出水的重力），而因为冰块漂浮，冰块重力等于浮力，据此可以得出木块的重力和溢出水的重力的大小关系，进而得出容器对桌面的压力变化，而受力面积不变，根据压强公式p=得出压强变化．（2）由水和冰的密度及物体的浮沉条件可得排开水的体积；由冰的质量可求冰变成水后的体积进而判断水面高度的变化．
解答：（1）容器中装满水，当往容器中放入一块冰块后排开的水溢出，
由阿基米德原理知道：F_浮=G_排，
∵冰块漂浮，
∴G_冰=F_浮，
∴G_冰=G_排，即容器对桌面的压力不变，而受力面积不变，
根据压强公式p=可知桌面受到容器的压强压强不变．
（2）冰浮在水面上，则F_浮=G_冰，
即ρ_水gV_排=ρ_冰gV_冰，则V_排===V_冰，
冰融化后，水和冰的质量相同，即
ρ_水V_水=ρ_冰V_冰，
V_水===V_冰，
即融化的水与原来排开的水体积相同，故液面高度不变；
若里面有小石块，则排开水的体积要大于冰融化后的体积，则待冰块熔化完后液面下降．
故答案为：不变，不变，液面下降．
点评：本题考查了学生对压强公式、阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用，能根据浮沉条件和阿基米德原理判断出放入冰后，排开水的体积和冰变成水后水的体积的判断比较．