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在柱状容器里注入适量的浓盐水,在盐水中放入一块冰,冰与盐水的质量相等,并始终漂浮在盐水面上.当一半冰熔化之后,发现容器里的水面上升的高度为h,当剩余的冰全部熔化之后,水

题目详情
在柱状容器里注入适量的浓盐水,在盐水中放入一块冰,冰与盐水的质量相等,并始终漂浮在盐水面上.当一半冰熔化之后,发现容器里的水面上升的高度为h,当剩余的冰全部熔化之后,水面将会上升
1
2
h
1
2
h
(用含h的代数式表示).
▼优质解答
答案和解析
在解答此题时,我们可以使用一个快捷方式点.如下图:
   
漂浮的物体质量是m,烧杯里的液体的质量是M,液体的密度是ρ,则可以得出,图中的V=Sh=
m+M
ρ

推导过程如下:
由ρ=
m
V
得,容器内液体的密度V=
M
ρ

由阿基米德原理F=GgV,G=mg得,V=
mg
ρ液g
=
m
ρ

冰熔化后的体积V=V+V=
M
ρ
+
m
ρ
=
m+M
ρ
;这个快捷点很有用,我们先来用这个点来解这道题. 
设浓盐水的体积为V,冰块融化成水后的体积为V,冰块和盐水的质量均为M;
则在冰没有融化时,V0=Sh0=
2M
ρ
=2V; 
在冰融化一半时,V1=S(h0+h)=
2M
ρ
=
2M
M+
1
2
M
V盐+
1
2
V
=
4
3
V+
2
3
V
在冰完全融化后,V2=S(h0+h+h′)=
2M
ρ
=
2M
2M
V盐+V
=V+V
V1-V0=Sh=
2
3
V-
2
3
V
V2-V1=Sh′=
1
3
V-
1
3
V
所以:Sh=2Sh′,
h′=
1
2
h.
故答案为:
1
2
h.
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