Question

如圖甲所示，豎直直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿(mǎn)清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上浮。現(xiàn)當(dāng)紅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37°，則（已知sin37°=0.6；cos37°=0.8）

（1）根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動(dòng)速度為（       ）m/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 （       ） m 。

（3）如圖乙所示，若紅蠟塊在A(yíng)點(diǎn)勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平向右作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的 （  ）   

A．直線(xiàn)P            B．曲線(xiàn)Q            C．曲線(xiàn)R            D．無(wú)法確定

 

Answer 1

【答案】

（1）0.4 （2） 0.8 （3） B  

【解析】

試題分析：兩個(gè)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為直線(xiàn)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．

（1）根據(jù)平行四邊形定則，有．則．

（2）在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．則玻璃管在水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離．

（3）蠟塊參加了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，豎直方向在管中以v₁勻速上浮，水平方向水平向右勻加速直線(xiàn)移動(dòng)，速度v₂不斷變大，將v₁與v₂合成，如圖

由于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度沿著曲線(xiàn)上該點(diǎn)的切線(xiàn)方向，又由于v₁不變，v₂不斷變大，故θ不斷變小，即切線(xiàn)方向與水平方向的夾角不斷變小，故ACD均錯(cuò)誤，B正確；

故選B．

考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解．

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．