Question

【题目】如图甲所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将这个玻璃管倒罩，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm．图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点．

（1）请在图乙中描绘出蜡块4s内的轨迹．

（2）求出玻璃管向右平移的加速度a．

（3）求t=3s时蜡块的速度大小及方向．

Answer 1

【答案】（1）蜡块4s内的轨迹如上图所示．

（2）则玻璃管向右平移的加速度0.05m/s2．

（3）则t=3s时蜡块的速度大小m/s及方向斜向右上与水平成arctan．

【解析】

（1）如图所示；

（2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值

△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）

△x=at2

解得加速度

a=0.05m/s2；

（3）vy=0.1m/s，

，

方向斜向右上与水平成arctan．