如图所示，有一块质量为0.9kg的冰块浮于水面，此时水深为20cm，已知冰块的密度为ρ冰=0.9×103kg/m3，g=10N/kg求：（1）水对容器底部的压强．（2）冰块露出水面的体积．（3）若冰块全部熔化成

Question

如图所示，有一块质量为0.9kg的冰块浮于水面，此时水深为20cm，已知冰块的密度为ρ_冰=0.9×10³kg/m³，g=10N/kg求：
（1）水对容器底部的压强．
（2）冰块露出水面的体积．
（3）若冰块全部熔化成水，则水面是上升、下降还是不变？

Answer 1

（1）水对容器底部的压强：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2×10³Pa．
（2）由ρ=(m)/(V)得，冰的体积：
V_冰=(m冰)/(ρ冰)=(0.9kg)/(0.9×103kg/m3)=1×10^-3m³；
因为冰漂浮在水中，所以F_浮=G_冰=m_冰g=0.9kg×10N/kg=9N；
由F_浮=ρ_液gV_排得，冰排开水的体积：
V_排=(F浮)/(ρ水g)=(9N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.9×10^-3m³
所以V_露=V-V_排=1×10^-3m³-0.9×10^-3m³=0.1×10^-3m³；
（3）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20cm．
答：（1）水对容器底部的压强为2×10³Pa；
（2）冰块露出水面的体积为0.1×10^-4m³；
（3）冰完全熔化后，水面不变．