题目内容
15.某研究性学习小组进行如图1的实验:在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在蜡块从坐标原点以速度v0=0.1m/s匀速上浮的同时,将玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动.测绘出蜡块在上升过程中运动轨迹如图2所示,图中相邻两点间的时间间隔为1s,玻璃管向右平移的加速度是0.05m/s2,蜡块运动到C点的速度大小为$\frac{\sqrt{13}}{20}$m/s.(R视为质点)分析 将蜡块的运动分解成水平方向与竖直方向,根据平抛运动处理规律,及运动学公式,即可求解.
解答 解:将蜡块的运动分解成水平方向初速度为零的匀加速运动,而竖直方向向上做匀速直线运动,
那么竖直方向,依据t=$\frac{x}{{v}_{y}}$=$\frac{0.1}{0.1}$=1s;
在水平方向,根据a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{0.125-0.075}{{1}^{2}}$=0.05m/s2;
依据平均速度等于中时刻瞬时速度,那么C点的水平方向速度大小vxc=$\frac{{x}_{BD}}{2t}$=$\frac{0.3}{2×1}$=0.15m/s;
根据矢量的合成法则,则有C点的速度大小vc=$\sqrt{0.{1}^{2}+0.1{5}^{2}}$=$\frac{\sqrt{13}}{20}$m/s;
故答案为:1;0.05;$\frac{\sqrt{13}}{20}$.
点评 考查运动的合成与分解应用,掌握矢量的合成法则,理解类平抛运动处理规律,注意C点的水平方向速度大小的求解方法.
练习册系列答案
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6.
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6.
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