如图甲所示,竖直直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运

◎ 题目

如图甲所示,竖直直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°,则(已知sin37°=0.6;cos37°=0.8)

(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为(       )m/s 。
(2)若玻璃管的长度为0.6m,则当红蜡块从玻璃  管底端上浮到顶端的过程中,玻璃管水平运动的距离为 (       ) m 。
(3)如图乙所示,若红蜡块在A点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的 (  )   
A.直线PB.曲线QC.曲线RD.无法确定

◎ 答案

(1)0.4 (2) 0.8 (3) B  

◎ 解析


试题分析:两个匀速直线运动的合运动为直线运动,根据平行四边形定则求出玻璃管在水平方向的移动速度.抓住分运动与合运动具有等时性,求出玻璃管在水平运动的距离.
(1)根据平行四边形定则,有.则
(2)在竖直方向上运动的时间.则玻璃管在水平方向上运动的距离
(3)蜡块参加了两个分运动,竖直方向在管中以v1匀速上浮,水平方向水平向右匀加速直线移动,速度v2不断变大,将v1与v2合成,如图

由于曲线运动的速度沿着曲线上该点的切线方向,又由于v1不变,v2不断变大,故θ不断变小,即切线方向与水平方向的夹角不断变小,故ACD均错误,B正确;
故选B.
点评:解决本题的关键知道运动的合成与分解遵循平行四边形定则,知道分运动与合运动具有等时性.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,竖直直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运…”主要考查了你对  【运动的合成与分解】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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