试题
题目:
一支长为L
0
的蜡烛低部粘一小块铁板,使蜡烛能直立在水中如图所示,蜡烛露出水面的高度为h,现将蜡烛点燃直至自然熄灭,燃烧长度为L,下列判断正确的是( )
A.L<h
B.L=h
C.L>h
D.L=L
0
答案
C
解:
设蜡烛原长为L
0
,蜡烛的横截面积为S,
(1)蜡烛未燃烧时:
∵蜡烛和铁块漂浮,
∴F
浮
=G
总
,
即:F
浮铁
+ρ
水
S(L
0
-h)g=mg+ρ
蜡
SL
0
g,------①
(2)点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭:
∵蜡烛和铁块漂浮,
∴F
浮
′=G
总
′,
即:F
浮铁
+ρ
水
S(L
0
-L)g=mg+ρ
蜡
S(L
0
-L)g,------②
①-②得:
ρ
水
S(L
0
-h)g-ρ
水
S(L
0
-L)g=ρ
蜡
SL
0
g-ρ
蜡
S(L
0
-L)g,
解得:
L
h
=
ρ
水
ρ
水
-
ρ
蜡
,
∵ρ
水
>ρ
蜡
,
∴
L
h
=
ρ
水
ρ
水
-
ρ
蜡
>1
∴L>h.
故选C.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
浮力的利用.
对两个状态分别利用物体的漂浮条件列方程求解:
(1)蜡烛未燃烧时:铁块重加上蜡烛的重力等于铁块受到的浮力加上蜡烛受到的浮力;
(2)点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭:铁块重加上蜡烛的重力等于铁块受到的浮力加上蜡烛受到的浮力.
本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好两次漂浮列方程是本题的关键.
推理法;浮力.
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