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将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到容器内的酒精中,并保持悬置状态(如图)。操作过程中记录了如下现象:在冰块浸入的过程中,台秤的读数逐渐变大;悬置一段时间后冰块开始熔化,熔化过程中,容器内液面逐渐下降,台秤的读数却逐渐增大。在冰块浸入与熔化的过程中,容器内的液面与台秤的读数为什么会发生上述变化?请结合所学知识进行解释说明。(已知:冰的密度为0.9×103kg/m3,酒精的密度为0.8×103kg/m3;整个过程中无液体溢出。)

【考点】阿基米德原理
【答案】在冰块逐渐浸入酒精的过程中,冰块受到向上的浮力,随着排开酒精体积的增大,冰块受到的浮力逐渐增大;由于力的作用是相互的,则冰块对酒精的压力也逐渐增大,而台秤示数等于容器、酒精的总重力加上冰块对酒精的压力,所以台秤示数也逐渐增大;
悬置一段时间后冰块开始熔化,因为水的密度比冰大,且冰熔化成水时质量不变,则根据密度公式ρ=
m
V
可知熔化为水的体积小于冰的体积,所以液面下降;
冰在没熔化时受到一个向上的拉力,而冰在熔化过程中重力减小,向上的拉力也减小,且台秤示数等于容器、酒精、水和冰的总重力减去拉力,所以台秤的读数也会增大。
【解答】
【点评】
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