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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)

题目详情
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=1.0×103kg/m3   ρ=0.9×103/m3
▼优质解答
答案和解析
(1)由ρ=
m
V
得,冰的体积:
V=
m
ρ
=
2.7kg
0.9×103kg/m3
=3×10-3m3
因为冰漂浮在水中,所以F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N;
由FgV得,冰排开水的体积:
V=
F
ρ水g
=
27N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=2.7×10-3m3
所以V=V-V=3×10-3m3-2.7×10-3m3=3×10-4m3
(2)冰漂浮,所以G=F=G,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=ρgh=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.