容器中装满水,当往容器中放入一块冰块后(将溢出的水擦干净),桌面受到容器的压强将________(选填“不变、变大、变小”),待冰块熔化完后,液面将________.若投入的冰块中含有小石子,那么待冰块熔化完后,________.(选填“有水溢出、液面不变、液面下降”)
网友回答
不变 不变 液面下降
解析分析:(1)容器中装满水,当往容器中放入一块冰块后,有一部分水溢出,由阿基米德原理知道冰块受到的浮力等于排开的水的重力(溢出水的重力),而因为冰块漂浮,冰块重力等于浮力,据此可以得出木块的重力和溢出水的重力的大小关系,进而得出容器对桌面的压力变化,而受力面积不变,根据压强公式p=得出压强变化.(2)由水和冰的密度及物体的浮沉条件可得排开水的体积;由冰的质量可求冰变成水后的体积进而判断水面高度的变化.
解答:(1)容器中装满水,当往容器中放入一块冰块后排开的水溢出,
由阿基米德原理知道:F浮=G排,
∵冰块漂浮,
∴G冰=F浮,
∴G冰=G排,即容器对桌面的压力不变,而受力面积不变,
根据压强公式p=可知桌面受到容器的压强压强不变.
(2)冰浮在水面上,则F浮=G冰,
即ρ水gV排=ρ冰gV冰,则V排===V冰,
冰融化后,水和冰的质量相同,即
ρ水V水=ρ冰V冰,
V水===V冰,
即融化的水与原来排开的水体积相同,故液面高度不变;
若里面有小石块,则排开水的体积要大于冰融化后的体积,则待冰块熔化完后液面下降.
故