Question

烧杯中的一大块冰内含有一定量的砂子，冰块漂浮在水面，杯中水面恰好与杯口相平，且冰块上部高出杯口．在冰块熔化的过程中（ ）
A．将有水从烧杯中溢出
B．水面始终与杯口相平
C．烧杯中水面会下降
D．水面先有下降，后有水溢出

Answer

（1）冰熔化前，由于冰、砂子处于漂浮状态，根据漂浮条件和阿基米德原理求排开水的体积；
（2）冰熔化后，冰变成水，因为水的质量、重力不变，可求水的体积；一定量的砂子下沉，根据阿基米德原理求排开水的体积；
（3）计算冰熔化前后排开水的体积关系，得出水面升降．
【解析】

冰熔化前，冰和一定量的砂子处于漂浮状态，
F浮=G冰+G沙，
即：ρ水gV排=G冰+G沙
∴V排==+，
冰熔化后，冰变成水，沙子会下沉，
冰熔化成水．质量不变，体积为：
V水==，
沙子排开水的体积：
V沙排=V沙=，
此时排开水的总体积：
V=V水+V沙排=+
∵ρ水＜ρ沙，
∵V＜V排，
∴水面下降．
故选C．