如图所示，水中有一支长 14cm 、底部嵌有铁块的蜡烛，露出水面的长度为 1cm 。点燃蜡烛，至蜡烛熄灭时，水对容器底部产生的压强 __________ （选填 “变大”、“变小”或“不变”）。熄灭时蜡烛所剩长度为 __________ cm 。（ ）
【收录时间】
2021-07-25
【知识点】
压强
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变小 4
【详解】
( 1 ) 蜡烛未燃烧时，蜡烛和铁块漂浮，点燃蜡烛，直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭，此时蜡烛和铁块悬浮，漂浮和悬浮浮力都等于重力，因为蜡烛燃烧了，所以重力变小，浮力变小，根据力的作用是相互的，蜡烛对水压力减小，水重力不变，所以水对容器底部减小，压强减小。
( 2 ) 设蜡的截面积为 S ，则蜡烛的重力为
G 蜡 = m 蜡 g = ρ 蜡 V 蜡 g = ρ 蜡 h 蜡 Sg
设小铁块的重量为 G 铁 ，又因漂浮，故
G 蜡 + G 铁 = G 排水 = ρ 水 V 排 g = ρ 水 Sh 排 g
则有
ρ 蜡 h 蜡 Sg + G 铁 = ρ 水 Sh 排 g
即
0.9×10 3 kg/m 3 ×0.14m× Sg + G 铁 =1.0×10 3 kg/m 3 × g ×0.13m× S
解得 G 铁 =4 Sg ，蜡烛熄灭时设烛长为 L ，因烧到与水面平齐处即被水熄灭，故悬浮，则有
G 蜡剩 + G 铁 = G 排水 ′
即
ρ 蜡 LSg + G 铁 = ρ 水 LSg
把 G 铁 =4 Sg 代入可得
L =0.04m=4cm
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2021-07-25
填空题
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