Question

【題目】某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R(R視為質點)，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動.

(1)同學們測出某時刻R的坐標為(4cm，6cm)，此時R的速度大小為________cm/s.R的加速度大小為______cm/s(填選項字號).

(2)R在上升過程中運動軌跡的示意圖是圖中的______(填選項序號).

Answer 1

【答案】 (1)5； 2； (2)D；

【解析】試題分析：小圓柱體紅蠟快同時參與兩個運動：y軸方向的勻速直線運動，x軸方向的初速為零的勻加速直線運動．知道了位置坐標，由y方向可求運動時間，接著由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此時的速度大小．由合外力指向曲線彎曲的內側來判斷運動軌跡．

（1）小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運動，有，則有，
在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運動，有：，

解得，

則R的速度大小：；

（2）因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內側來判斷軌跡示意圖是D．