Question

在一容器中盛有水和煤油兩種互不相容的液體，在液體中有一塊冰懸浮著（如圖所示），當(dāng)冰全部融化后，關(guān)于煤油液面a和水與煤油分界面b的高度變化情況分析判斷正確的是（　�。�

A、a液面下降，b液面不變

B、a液面不變，b液面不變

C、a液面不變，b液面上升

D、a液面下降，b液面上升

Answer 1

分析：根據(jù)冰塊漂浮在水中浮力等于重力求出冰熔化后水的體積與冰排開水的體積的大小關(guān)系，據(jù)此即可判斷煤油液面a和水與煤油分界面b的高度變化情況．

解答：解：當(dāng)冰塊漂浮在水中時，浮力等于重力，即：
F_浮=G_排
ρ_水gV_排=ρ_冰gV_冰
V_排=

ρ冰

ρ水

V_冰
因為物質(zhì)的質(zhì)量不隨狀態(tài)的改變而改變，因此冰熔化為水時，質(zhì)量不變，等于冰塊的質(zhì)量，故熔化成水時的體積V_水=

ρ冰V冰

ρ水

；
顯然冰塊漂浮在水中時，熔化成水的體積等于排開水的體積．
根據(jù)題意和圖示可知，冰塊懸浮在水和煤油中，而冰漂浮在水中時，熔化成水的體積等于排開水的體積，所以此時冰熔化后水的體積小于排開水的體積，所以a、b液面均下降，不考慮煤油對冰塊的作用，則有a液面下降，b液面不變．
故選A．

點評：本題考查阿基米德原理的應(yīng)用，有一定的難度，關(guān)鍵是先分析出冰塊漂浮在水中時，排開水的體積與冰熔化后水的體積關(guān)系．