Question

15．如圖1所示的是研究運動的合成與分解的實驗裝置，長約 1.5m可密封的玻璃管內(nèi)徑均勻，里面充滿水，在水中放置一個紅色的蠟塊，仔細調(diào)整蠟塊的大小，使蠟塊與管內(nèi)壁間的間隙大小合適，當玻璃管相對于地面靜止豎直放置時，紅蠟塊可以沿管勻速上升．實驗時，保持管的底端在同一水平面，管子始終保持豎直．當蠟塊開始向上勻速運動時，使管子整體沿水平方向運動，每隔2s 記錄下蠟塊所在的位置（選地面為參考系），如圖2所示．
則由圖中所記錄的數(shù)據(jù)，可以得到：
（1）選地面為參考系，蠟塊做勻速直線 運動；
（2）蠟塊沿管子向上運動的速度是0.15m/s；
（3）蠟塊合速度大小為0.25m/s．

Answer 1

分析 依據(jù)運動的合成與分解內(nèi)容，根據(jù)矢量的合成法則，即可判定蠟塊的運動性質(zhì)；
根據(jù)圖2數(shù)據(jù)，結(jié)合運動學公式，即可求解向上運動的速度大小；
最后由矢量的合成法則，則可求得合速度大�。�

解答 解：（1）選地面為參考系，紅蠟塊可以沿管勻速上升，由數(shù)據(jù)可知，各點的時間間隔相等，那么蠟塊的水平方向也是勻速直線運動，
依據(jù)運動的合成與分解，則蠟塊做勻速直線運動；
（2）依據(jù)運動學公式，那么蠟塊沿玻璃管向上運動的速度大小為：
v_y=$\frac{3×1{0}^{-1}}{2}$ m/s=0.15 m/s；
（3）依據(jù)矢量的合成法則，則蠟塊的合速度大小為：
v=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{（\frac{4×1{0}^{-1}}{2}）^{2}+0.1{5}^{2}}$m/s=0.25m/s．
故答案為：（1）勻速直線；（2）0.15 m/s；（3）0.25 m/s．

點評 考查運動的合成與分解內(nèi)容，掌握矢量的合成法則，及運動學公式的應用，注意單位的換算．