Question

8．如圖甲所示，在一端封閉、長(zhǎng)約lm的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊．然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)．假設(shè)從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s水平向右移動(dòng)的距離都是5cm 圖乙中，y表示蠟塊豎直方向的位移，x 表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t=0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)．
（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出蠟塊4s內(nèi)的軌跡；
（2）玻璃管向右平移的速度為0.05m/s；
（3）t=2s 時(shí)蠟塊的速度為5$\sqrt{5}$×10^-2m/s，蠟塊運(yùn)動(dòng)過程是勻速（加速、勻速、減速）直線運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)蠟塊水平方向和豎直方向上每段時(shí)間內(nèi)的位移作出蠟塊的軌跡．
（2）根據(jù)水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合速度公式，即可求解．
（3）蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分別求出2s水平方向和豎直方向上的分速度，根據(jù)平行四邊形定則求出速度的大�。�

解答 解：（1）蠟塊4s內(nèi)的軌跡如圖所示：

（2）蠟塊在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)v_x=$\frac{s}{t}$=$\frac{5×1{0}^{-2}}{1}$m/s=0.05m/s
（3）豎直方向上的分速度v_y=$\frac{y}{t}$=0.1m/s
根據(jù)平行四邊形定則得，v=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{0.0{5}^{2}+0．{1}^{2}}$ m/s=5$\sqrt{5}$×10^-2m/s 
因兩方向均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此蠟塊運(yùn)動(dòng)過程是勻速直線運(yùn)動(dòng)；
故答案為：（1）如上圖所示；（2）0.05；（3）5$\sqrt{5}$×10^-2，勻速．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道蠟塊參與了豎直方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，知道速度、加速度、位移都是矢量，合成遵循平行四邊形定則．