Question

初中物理浮力题

有一枝长20cm粗细均匀的蜡烛，在蜡烛底端插入一铁钉（铁钉体积不计），蜡烛竖直浮于水面，有1cm露出水面。现将蜡烛点燃，问烛火被水淹灭时蜡烛还剩多长？（蜡烛密度为900kg/m3

Answer 1

分析：随着蜡烛的燃烧，其露出水面部分逐渐减少，当火焰位于水面时，蜡烛将无法燃烧、火焰将被水熄灭。关键是确定蜡烛多长时没有水面以上部分。燃烧的蜡烛受重力和浮力，二力平衡。解：设蜡烛未燃烧时重力G，长L，在水中长h。熄灭时G＇，长L＇，在水中长亦为L＇。铁钉重G钉。根据浮力等于物重，有
　　G+G钉=ρ水gSh G＇+G钉=ρ水gSL＇
　　两式相减，得G-G＇=ρ水gS(h-L＇)
　　G=ρ蜡gSL G＇=ρ蜡gSL＇
　　两式相减，得G－G＇=ρ蜡gS(L-L＇)则 ρ蜡gS(L-L＇)=ρ水gS(h-L＇)
　　ρ蜡(L-L＇)=ρ(h-L＇)L＇=(ρ水h－ρ蜡L)/ (ρ水－ρ蜡)
　　将已知条件ρ蜡=900kg/m3，ρ水=1000kg/m3，L=20cm=0.20m， h=20cm-1cm=19cm=0.19m代入L＇=(ρ水h－ρ蜡L)/ (ρ水－ρ蜡)
=(1000kg/m3×0.19m－900kg/m2×0.20m)/(1000kg/m3－900kg/m3)
=0.1m=10cm当蜡烛剩下10厘米时火焰位于水面，火将熄灭。

Answer 2

点燃前蜡烛漂浮，浮力等于重力，恰好悬浮时熄灭，浮力等于重力，所以减小的浮力=减小的重力原来浸在水中的长度为20cm-1cm=19cm=0.19m设还剩L，则减小的V排=S(0.19m-L)，烧掉的长度为0.2m-L△F浮=△Gρ水S(0.19m-L)g=ρ蜡S(0.2m-L)gρ水(0.19m-L)=ρ蜡(0.2m-L)(0.19m-L)=0.9(0.2m-L)0.19m-L=0.18m-0.9L0.1L=0.01mL=0.1m=10cm

Answer 3

解：（1）水的重力为mg=密度x体积x
g=1x10^3x0.04x0.2x10
小球放入前水槽受到水的压强就等于水的重力除以底面积即p=F/s=G/s=1x10^3x0.04x0.2x10/0.04=2x10^3pa
(2)小球的体积为：v=0.04x5*10^-3
小球受到的浮力F=密度x
g
x
v=1x10^3x10x0.04x5x10^-3=0.4N

Answer 4

应该 不剩