将质量为2.7kg的冰块投入水池中，这时水池中水的深度为1.5m，如图所示，求：（1）冰块露出水面的体积；（2）冰完全熔化后，水对池底的压强．（ρ水=1.0×103kg/m3ρ冰=0.9×103/m3）

Question

将质量为2.7kg的冰块投入水池中，这时水池中水的深度为1.5m，如图所示，求：
（1）冰块露出水面的体积；
（2）冰完全熔化后，水对池底的压强．（ρ_水=1.0×10³kg/m³   ρ_冰=0.9×10³/m³）

Answer 1

（1）由ρ=(m)/(V)得，冰的体积：
V_冰=(m冰)/(ρ冰)=(2.7kg)/(0.9×103kg/m3)=3×10^-3m³；
因为冰漂浮在水中，所以F_浮=G_冰=m_冰g=2.7kg×10N/kg=27N；
由F_浮=ρ_液gV_排得，冰排开水的体积：
V_排=(F浮)/(ρ水g)=(27N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=2.7×10^-3m³
所以V_露=V-V_排=3×10^-3m³-2.7×10^-3m^3₌3×10^-4m³；
（2）冰漂浮，所以G_冰=F_浮=G_排，由于冰化成水后，质量不变，所以化成水的体积与排开水的体积相等，水面不变，仍为1.5m，
则p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5m=1.5×10⁴Pa．
答：（1）冰块露出水面的体积为3×10^-4m³；
（2）冰完全熔化后，水对池底的压强为1.5×10⁴Pa．