Question

如图所示，粗细均匀的蜡烛长l₀，它底部粘有一质量为m的小铁块．现将它直立于水中，它的上端距水面h．如果将蜡烛点燃，且每分钟烧去蜡烛的长为Δl，则从点燃蜡烛时开始计时，经多少时间蜡烛熄灭．(设蜡烛的密度为ρ₁，水的密度为ρ₂)

Answer 1

答案：
解析：

解：开始燃烧时为零时间，此时满足平衡关系 　　G铁＋G蜡＝F浮铁＋F浮蜡 　　C铁＋ρ1l0Sg＝ρ2g(l0－h)S＋F铁浮(注意这两个平衡关系的表达) 　　熄灭时，蜡烛处于平衡状态，所用时间为t 　　G铁＋＝F浮铁＋ 　　(注意这两个平衡关系的表达) 　　G铁＋ρ1(l0－x)Sg＝ρ2g(l0－x)S＋F铁浮(其中x为烧去的长度) 　　得x＝ 　　一分钟烧去Δl，t时间绕去x，则t＝＝(此式t的单位为分钟) 　　答案：经分钟的时间蜡烛熄灭． 　　思路分析：蜡烛在烧去的时候，根据平衡关系，重力减少，浮力不变，则有F浮＞G，所以平衡将被破坏．从烧到熄灭的过程，蜡烛要一边烧一边上浮，直到浮力和重力相等，此时蜡烛应为悬浮状态，满足二力平衡条件．