Question

嚴(yán)寒冬季，海面結(jié)了厚厚一層海冰．
（一）小明想：冰面下海水的密度是多大呢？于是他砸開冰面，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：取長(zhǎng)5cm、寬5cm、高8cm的長(zhǎng)方體物塊，懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方，示數(shù)如圖（甲）所示；將物塊浸沒(méi)在海水中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖（乙）所示．(g取10N/kg)問(wèn)：

(1)海水的密度是多大？
（二）小華想：海水結(jié)成的海冰是否含有鹽分呢？于是她進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：取一根空心吸管，將一些小鐵釘從吸管的下端塞入作為配重，并用石蠟將吸管的下端封起來(lái)；將配重吸管放入純水中，靜止后如圖（丙）所示；取一些海冰放人燒杯中，待海冰完全熔化后，將配重吸管放入其中，靜止后如圖（�。┧�示．問(wèn)：
(2)海冰熔化所得的液體密度為多大？海冰是否含有鹽分？
(3)小華將此液體置于室外直至其表面又凝固了一層固體，將此固體撈出置于空容器中直至完全熔化成新液體，請(qǐng)合理猜想，新液體的密度可能為  ___________kg/m³．

Answer 1

（1）海水的密度是=1.07×10³kg/m³．
（2）海冰熔化所得的液體密度為1.04×10³kg/m³；海冰含有鹽分；
（3）新液體的密度可能為1.03×10³kg/m³。

(1)由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和可得出的塊的浮力，再由浮力求出液體的密度；(2)通過(guò)漂浮物體的特點(diǎn)，得出液體密度與純水的密度的關(guān)系，然后計(jì)算得出這種液體的密度。(3)新液體的密度可以通過(guò)合理猜想取得，既然海水結(jié)冰后的海冰化成海水的密度我們已知計(jì)算出來(lái)了，那么新液體又是從海冰化成海水中凝固后又熔化的，所以從某種液體中凝固出來(lái)的固體熔化成的液體的密度與原液體的密度比是不變的，通過(guò)這個(gè)猜想從而計(jì)算得出這種液體的密度來(lái)。
解：（1）根據(jù)甲、乙可知，木塊受到的浮力：F_浮=4.3N－2.2N=2.1N，
排開海水的體積：V_排=5cm×5cm×8cm=200cm³=0.0002m³，
∵F_浮=ρ_海水gV    ∴ρ_海水==1.05×10³kg/m³．
（2）設(shè)吸管的橫截面積為S，由于管與配重均為漂浮物體，由于F_浮=G，物體的重G不變，
則有ρ_水gSh=ρ_海水′gSh′
∴ρ_海水′=1×10³kg/m³×=1.04×10³kg/m³＞1×10³kg/m³，所以含有鹽。
（3）∵小華將此液體置于室外直至其表面又凝固了一層固體，這些固體也像海水表面有海冰一樣，所以我們進(jìn)行大膽的猜想：它的密度與海冰熔化成液體的密度比應(yīng)該等于海冰熔化成液體的密度與海水的密度之比。
即，故ρ_海水″===1.03×10³kg/m³．
答：（1）海水的密度是=1.07×10³kg/m³．
（2）海冰熔化所得的液體密度為1.04×10³kg/m³；海冰含有鹽分；
（3）新液體的密度可能為1.03×10³kg/m³。