Question

（6分）如图所示，将边长为10cm的正方形物块，放盛有水的水槽内，待物块静止时，其下表面距水面6cm．

求：（1）物块受到水的浮力大小；

（2）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．

 

Answer 1

（1）物块受到水的浮力为6N；（2）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．

【解析】

试题分析：（1）当物块静止时，其下表面距水面6cm小于边长10cm，故物块漂浮在水面，而物体受的浮力等于物体下表面受到的压力，由题意知，ρ=1×103kg/m3，h=6cm=0.06m，g=10N/kg，则下表面受的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa，物体底面积S=10cm×10cm=0.01m2，所以物体受到的浮力为

F浮=F=pS=600Pa×0.01m2=6N；

（2）∵冰漂浮于水面上，∴F浮=ρ水gV排=G冰①

又∵冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，∴G水=ρ水gV水=G冰②

由①②可得：ρ水gV排=ρ水gV水，解得V排=V水，即：冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积．

∴冰块全部熔化后，水面高度不会发生变化．

考点：压强与浮力的相关计算，物体的浮沉条件及其应用