Question

4．在盛鹽水的燒杯中浮著一塊冰，待冰熔化后發(fā)現(xiàn)液面上升，若這塊冰浮在水中，待冰熔化后，液面將不變．（選填“上升”、“下降”或“不變”，容器中液體均為盛滿）

Answer 1

分析 （1）冰漂浮在濃鹽水中，求出冰塊排開濃鹽水的體積，求出當(dāng)冰熔化之后水的體積，比較上面的兩個體積，如果冰化成水的體積大于冰塊排開濃鹽水的體積，液面上升；如果冰化成水的體積等于冰塊排開濃鹽水的體積，液面不變；如果冰化成水的體積小于冰塊排開濃鹽水的體積，液面下降；
（2）冰漂浮于水面上，要想判斷冰熔化之后，水面是否變化，則需要比較冰塊排開液體的體積跟冰熔化成水后的體積大小，若二者體積相等，則水面不變；若增大，則水面上升；若減小，則水面下降．

解答 解：（1）冰塊漂浮在鹽水面上，
則F_浮=G_冰，即ρ_鹽水gV_排=ρ_冰gV_冰，
V_排=$\frac{{ρ}_{冰}{V}_{冰}}{{ρ}_{鹽水}}$，
冰熔化成水之后，狀態(tài)變化，質(zhì)量不變，
m_冰=m_水，即ρ_冰V_冰=ρ_水V_水，
則V_水=$\frac{{ρ}_{冰}{V}_{冰}}{{ρ}_{水}}$，
ρ_鹽水＞ρ_水，
所以V_水＞V_排，
所以若冰完全熔化，杯中液面上升．
（2）冰漂浮于水面上，
則F_浮=ρ_水gV_排=G_冰，
又因?yàn)楸�熔化成水后，其質(zhì)量不變，重力不變，
所以G_水=ρ_水gV_水=G_冰，
漂浮時浮力和重力相等，即ρ_水gV_排=ρ_水gV_水，
則V_排=V_水，
即：冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積．
所以容器中的水面高度不變．
故答案為：上升；不變．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對質(zhì)量是物體屬性、密度公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運(yùn)用，根據(jù)冰化水質(zhì)量不變和漂浮條件找出V_排與V_水的關(guān)系是解題關(guān)鍵．