Question

）在研究“運動的合成與分解”的實驗中，如圖甲所示，在一端封閉、長約1 m的玻璃管內注滿清水，水中放置一個蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊．然后將這個玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時，將玻璃管水平向右移動，假設從某時刻開始計時，蠟塊在玻璃管內每1 s上升的距離都是20 cm，玻璃管向右勻加速平移，每1 s通過的水平位移依次是 5 cm、15 cm、25 cm、35 cm.圖乙中，y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管運動的水平位移，t＝0時蠟塊位于坐標原點．

(1)請在圖乙中畫出蠟塊4 s內的運動軌跡．
(2)求出玻璃管向右平移的加速度．
(3)求t＝2 s時蠟塊的速度v.

Answer 1

（1）如圖下所示；（2）0.1m/s²；（3）

試題分析:（1）蠟塊在豎直方向做勻速直線運動，在水平方向向右做勻加速直線運動，根據題中的數據畫出蠟塊4 s內的運動軌跡．根據題意，進行描點，然后平滑連接，如圖所示；
（2）蠟塊在玻璃管內每1 s上升的距離都是20 cm，也就是在豎直方向是勻速運動；由于玻璃管向右為勻加速平移，根據△x=a△t²可求得加速度，由題中數據可得：△x="10" cm，相鄰時間間隔為△t="1" s，
則="0.1" m/s²；
（3）由運動的獨立性可知，豎直方向的速度為vy=at=0.1×2=0.2m/s；
水平分速度vx=0.2m/s，故t＝2 s時蠟塊的速度