问题 计算题

(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.

答案

(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.

题目分析:(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=F=pS=600Pa×0.01m2=6N;

(2)∵冰漂浮于水面上,∴FgV=G

又∵冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,∴GgV=G

由①②可得:ρgVgV,解得V=V,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.

选择题
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