Question

【題目】某興趣小組同學觀察到浸在不同液體中的冰塊，熔化前后液面高度的變化量不同，猜測可能與冰塊的質量m、原液體密度有關系。他們取來若干相同的薄壁柱形容器，裝入不同的液體后，再將等質量的冰塊分別放入其中。經過一段時間，待冰塊全部熔化，熔化前后均無液體溢出。他們將冰塊熔化前在液體中的狀態、原液體密度及熔化前后液面高度的變化量等數據記錄于表一中。接著，他們又換用質量較大的冰塊重復上述實驗過程，并將相關實驗數據記錄于表二中。（冰塊的質量mA<mB，冰塊的密度克/厘米3）

表一冰塊mA

序號	（克/厘米3）	冰塊狀態	液面高度變化	（厘米）
1	0.71	沉底	下降	2.00
2	0.80	沉底	下降	2.00
3	0.85	沉底	下降	2.00
4	1.00	漂浮	不變	0.00
5	1.10	漂浮	上升	1.64
6	1.20	漂浮	上升	3.00
7	1.30	漂浮	上升	4.15

表二 冰塊mB

序號	（克/厘米3）	冰塊狀態	液面高度變化	（厘米）
8	0.71	沉底	下降	4.00
9	0.80	沉底	下降	4.00
10	0.85	沉底	下降	4.00
11	1.00	漂浮	不變	0.00
12	1.10	漂浮	上升	3.27
13	1.20	漂浮	上升
14	1.30	漂浮	上升	8.31

（1）分析實驗序號1、2、3（或8、9、10）中的數據，可歸納得出初步結論：______。

（2）他們對比分析了表一、表二的數據后發現：將不同質量的冰塊放入同種液體中，冰塊熔化前后液面高度變化量△h與冰塊質量m大小之間存在某種規律。請依據規律，完成實驗序號13中△h的填寫。______

（3）若把冰塊放在克/厘米3的液體中，請用相關的物理知識推出冰塊熔化前后液面高度的變化情況。______

Answer 1

【答案】詳見解析 6.00 詳見解析

【解析】

（1）由實驗序號1、2、3（或8、9、10）中的數據可知，質量相等的冰塊在不同液體中沉底時，冰塊熔化前后的△h相同，與原液體密度無關；

（2）冰塊漂浮，F浮=G=mBg，ρ液gV排= mBg，，冰塊熔化成水，質量不變，mB=m水，mB=ρ水V水，V水=，容器底面積為S，液體上升的體積ΔV= V水-V排=-，由表中12次數據可得ΔV12= V水-V排12=-=-=Δh12S=3.27S，，由表中13次數據可得，ΔV13= V水-V排13=-=-=Δh13S=，Δh13≈6.00cm；

（3）冰塊在密度為0.9g/cm3的液體中處于懸浮狀態，V排=V冰 ，熔化為水后，質量不變，密度變大，根據可知V水<V冰，即V水<V排液面下降。