Question

某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖1所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R．將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=8cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（3，8），此時(shí)R的速度大小為_(kāi)_____cm/s，R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是______．（R視為質(zhì)點(diǎn)）

Answer 1

小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，有：y=v₀t，∴t=

y

v0

=

8

8

s=1s，
在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有：x=

1

2

at²，解得：a=

2x

t2

=

2×3

12

cm/s2=6cm/s2 
 則水平方向的速度為v=at=6×1cm/s=6cm/s
∴R的速度大小：v=

62+82

cm/s=10cm/s
因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來(lái)判斷軌跡示意圖是D．
故答案為：10，D．