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18.如图所示,将边长为10cm、密度为600kg/m3的正方体物块,放盛有水的水槽内,待物块静止时,取g=10N/kg,求:
(1)物块的质量;
(2)物块受到水的浮力大小;
(3)取出物块,把一冰块放入水中,冰块也漂浮在水面上,待冰块全部熔化后,水面高度会发生怎样的变化?说明理由.

分析 (1)已知物块边长,可以得到体积,已知体积和密度,可以得到物块质量;
(2)根据物块密度和水的密度关系,首先确定物块静止时所在的位置,然后计算浮力的大小;
(3)冰漂浮于水面上,要想判断冰熔化之后,水面是否变化,则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小.若二者体积相等,则水面不变;若增大,则水面上升;若减小,则水面下降.

解答 解:
(1)物块的体积为V=(0.1m)3=10-3m3
因为ρ=$\frac{m}{V}$,
所以物块的质量为m=ρV=600kg/m3×10-3m3=0.6kg;
(2)物块的密度为ρ=600kg/m3,水的密度是1000kg/m3.因为物块的密度小于水的密度,所以物块静止时漂浮在水面上.
所以物块受到的浮力为F=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N;
(3)因为冰漂浮于水面上,
所以FgV=G,----------------------①
又因为冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,
所以GgV=G,------------------------②
由①②可得:ρgVgV
所以V=V
即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积.
所以冰块全部熔化后,水面高度不会发生变化.
答:
(1)物块的质量为0.6kg;
(2)物块受到的浮力为6N;
(3)冰块全部熔化后,水面高度不会发生变化;冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积.

点评 此题主要考查的是学生对物体浮沉条件、阿基米德原理公式的理解和掌握.根据浮沉条件确定物体静止时所在的位置,是解答浮力问题的第一步.

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