Question

小琳把一块体积为200cm³的冰块放进一底面积为30cm²的圆柱形容器中．问冰块完全熔化成水后．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³，ρ_冰=0.9×10³kg/m³）
（1）水的质量是多少g？
（2）水的体积是多少cm³？
（3）水对容器底的压强（水未溢出）是多少Pa？
（4）小琳又利用这杯水和两个吸管，做了如图所示的实验，如果往B管中吹气，可以看到什么现象？涉及的物理原理是什么？

Answer 1

分析：（1）已知冰的体积和密度，求质量，利用密度的计算公式计算；冰和水的质量前后不变．
（2）利用密度公式变形计算水的体积．
（3）根据水的体积和容器底面积，可求出水的深度，利用p=ρgh可求得水对容器底的压强．
（4）流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小．

解答：解：（1）∵ρ=

m

V

，
m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×200cm3=180g，m_水=m_冰=180g；
（2）∵ρ=

m

V

，
∴V水=

m水

ρ水

=

180g

1.0g/cm3

=180cm3，
（3）h=

V水

s

=

180cm3

30cm2

=6cm=0.06m，
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=600Pa；
（4）如果往B管中吹气，会看到水面上升（或水成雾状喷出），
因为在流体中，流速大的位置压强小，流速小的位置压强大．
答：（1）水的质量是180g；
（2）水的体积是180cm³；
（3）水对容器底的压强（水未溢出）是600Pa；
（4）会看到水面上升（或水成雾状喷出），涉及的物理原理是流体压强与流速的关系．

点评：此题综合考查了密度公式的应用，液体压强的计算，流体压强与流速的关系，是一道综合性较强的题目．