Question

8．在研究運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)驗(yàn)中，使用了甲圖所示的儀器，AB為豎直放置的玻璃管，其內(nèi)部盛滿(mǎn)清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上�。�當(dāng)蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向與水平方向的夾角為30°，則：
（1）根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動(dòng)速度為0.4m/s．
（2）若玻璃管的長(zhǎng)度為0.6m，則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過(guò)程中，玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的距離為0.8m．

（3）如圖乙所示，若蠟塊在A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平向右作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的C
A．直線P   B．曲線Q   C．曲線R   D．無(wú)法確定．

Answer 1

分析 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則求出玻璃管在水平方向的移動(dòng)速度．抓住分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，求出玻璃管在水平運(yùn)動(dòng)的距離．

解答 解：（1）根據(jù)平行四邊形定則，有：
tan37°=$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$．
則有：
v₂=$\frac{{v}_{1}}{tan37°}$=$\frac{0.3}{\frac{3}{4}}$=0.4 m/s．
（2）在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：
t=$\frac{L}{{v}_{1}}$=$\frac{0.6}{0.3}$ s=2s．
則玻璃管在水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離為：
x=v₂t=0.4×2=0.8m．
 （3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，運(yùn)動(dòng)的軌跡偏向合外力的方向，
蠟塊在A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平向右作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因此蠟塊產(chǎn)生加速度水平向左，
則有：圖中的R，故C正確，ABD錯(cuò)誤．
故答案為：（1）0.4；（2）0.8；（3）C．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則，知道分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性．