作业帮在一容器中盛有水和煤油两种互不相容的液体,在液体中有一块冰悬浮着(如图所示),当在一容器中盛有水和煤油两种互不相容的液体,在液体中有一块冰悬浮着（如图所示）,当冰全部融化后,关
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/11 02:06:24
在一容器中盛有水和煤油两种互不相容的液体,在液体中有一块冰悬浮着(如图所示),当在一容器中盛有水和煤油两种互不相容的液体,在液体中有一块冰悬浮着（如图所示）,当冰全部融化后,关
在一容器中盛有水和煤油两种互不相容的液体,在液体中有一块冰悬浮着(如图所示),当
在一容器中盛有水和煤油两种互不相容的液体,在液体中有一块冰悬浮着（如图所示）,当冰全部融化后,关于煤油液面a和水与煤油分界面b的高度变化情况分析判断正确的是（ ）．
A.a液面下降,b液面不变 B.a液面下不变,b液面不变 C、a液面下不变,b液面上升 D.a液面下降,b液面上升
在一容器中盛有水和煤油两种互不相容的液体,在液体中有一块冰悬浮着(如图所示),当在一容器中盛有水和煤油两种互不相容的液体,在液体中有一块冰悬浮着（如图所示）,当冰全部融化后,关
因为冰块的密度小于水,因此当冰块全部融化为水时,体积会变小,因此整杯液体的体积也变小,因此可以确定,a液面下降.
最关键的是怎样判断b液面.我们一直学习的阿基米德原理都是说物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力.在这一题中,冰块既排开了水,也排开了煤油,因此它既受到水的浮力,也受到煤油的浮力.因此它排开的水的体积,是小于自身重量的,由此可判断,当冰块全部融化为水时,水面会升高,即b液面升高.
因此,答案选D.
我再来解析一下第一位回答者的一个错误之处：“水对冰块向上的压力增大的部分恰好是煤油向下压冰块的压力”.为了把问题简单化,我们假设冰块是正方形的,看下图
水对冰块向上的压力增大的部分是h2高度的煤油的压强通过水给冰块造成的,而煤油对冰块向下的压力是h1高度的煤油的压强造成的,因此不同.这个压力差就是煤油给冰块的浮力.
我们还可以设想一下,如果冰与煤油的密度非常接近,只大一点点,那么,冰几乎可以悬浮在煤油里面,你想想,冰还会沉进水里那么深吗?
引申一下,一个物体泡在水中,我们通常会理解它受到的浮力就是排开水的重量.我们应该准确理解为：水对它提供的浮力是排开的水的重量.在物体完全浸没在水里的时候,我们可以按前面的理解,但是,如果物体不是完全浸没在水里,它还会受到空气的浮力,只不过排开的空气实在是太轻了,忽略不计而已.而在这一题中,煤油代替了空气,所以不能忽略.
总的来说,阿基米德原理我们应该理解为：物体受到的浮力等于被它排开的所有液体（气体）的重量.
当冰全部变为水后，体积要变小是无疑的，冰融化前有一部分体积浸入煤油中，当冰全部变为水后这部分体积没有了，故a液面会下降也是无疑的；关键是要判断水面将如何变化，如果只是冰块漂浮在水面上，冰全部变为水后将其原来排开水的体积刚好填满而水面不变，现在是冰块上面有煤油，据浮力是物体上下表面的压力差来理解，虽然两种情况下冰块上下表面的压力差不变，但煤油向下压冰块而导致向下的压力变大，从而导致水对冰块向上的压力...
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当冰全部变为水后，体积要变小是无疑的，冰融化前有一部分体积浸入煤油中，当冰全部变为水后这部分体积没有了，故a液面会下降也是无疑的；关键是要判断水面将如何变化，如果只是冰块漂浮在水面上，冰全部变为水后将其原来排开水的体积刚好填满而水面不变，现在是冰块上面有煤油，据浮力是物体上下表面的压力差来理解，虽然两种情况下冰块上下表面的压力差不变，但煤油向下压冰块而导致向下的压力变大，从而导致水对冰块向上的压力也变大，但据帕斯卡定理，由于煤油的存在加大了对水的压强，且这个压强能够被煤油覆盖的水大小不变的向各个方向传递，水对冰块向上的压力增大的部分恰好是煤油向下压冰块的压力，即该情况与只是冰块漂浮在水面上的情况本质上一样，故冰全部变为水后将其原来排开水的体积也恰好填满而水面不变，即本题的答案是：a液面下降，b液面不变 ，选答案A。
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