Question

8．如圖甲所示，在一端封閉、長約lm的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個蠟燭做的蠟塊，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(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時蠟塊位于坐標原點．
（1）請在圖乙中畫出蠟塊4s內(nèi)的軌跡；
（2）玻璃管向右平移的速度為0.05m/s；
（3）t=2s 時蠟塊的速度為5$\sqrt{5}$×10^-2m/s，蠟塊運動過程是勻速（加速、勻速、減速）直線運動．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)蠟塊水平方向和豎直方向上每段時間內(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動，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動，水平方向上做勻速直線運動，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動，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動，因此蠟塊運動過程是勻速直線運動；
故答案為：（1）如上圖所示；（2）0.05；（3）5$\sqrt{5}$×10^-2，勻速．

點評 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動和水平方向上的勻加速直線運動，知道速度、加速度、位移都是矢量，合成遵循平行四邊形定則．