分析 (1)根据冰在水中的受力状况,分析冰在未熔化和熔化至浮于水面时的受力情况,比较不同情况排开水的体积,据此解题;
(2)根据冰的受力状况,由阿基米德原理求出冰在不同情况时所排开水的体积,从而比较水面的高度变化,再根据液体内部压强的特点解题.
解答 解:(1)由题可知,图甲中,冰熔化前,F浮+F支=G冰,F浮=ρ水V排g<G冰,-------①
冰化水后,G冰=G水,即:ρ冰V冰g=ρ水V水g,-------②
由①②可得:ρ水V排g<ρ水V水g,
即:冰熔化为水的体积大于排开水的体积,
冰熔化后,水面将上升.
(2)当冰自由在水中时,由于ρ冰<ρ水,可知冰在水中漂浮,F浮=G冰=ρ水V排g=ρ水Shg,而如图乙中绳子绷紧,则F浮'=G冰+F拉,可得F浮<F浮',
由阿基米德原理可知:ρ水V排g<ρ水V排'g,即ρ水Shg<ρ水Sh'g,因而h<h',由液体压强p=ρgh可知,p<p',即容器底部受到的液体压强与冰自由在水中相比将变大;
在水中漂浮的冰完全熔化成水时其质量不变,即m水=m冰,V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{G}_{冰}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{m}_{冰}g}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=V水,
由题可知,绳子绷紧,则所受的浮力F浮'>G冰,由阿基米德原理可知,此时所排开的水的体积V排'大于冰在水中自由时所排开水的体积V排,可得:V排'>V水,即完全熔化后水面会下降,由p=ρgh可知,其底部受部的压强将会变小.
故答案为:(1)上升;(2)变大;变小.
点评 本题考查的是浮力与压强的综合运用,要熟练掌握液体内部压强的特点,难度大.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
项目 | 电动机 | 发电机 |
能量转化 | ① | ② |
原理 | ③ | ④ |
结构上 | 都有磁体、线圈等 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 液化 | B. | 熔化 | C. | 蒸发 | D. | 凝固 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 铝球可能是实心的,铜球不可能是实心的 | |
B. | 铝球可能是空心的,铜球不可能是空心的 | |
C. | 若两球都是空心的,则铝球的空心体积比铜球的空心体积大 | |
D. | 上述说法都是错误的 |
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