(2012?聊城模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖1所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R.將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=8cm/s勻速上浮的同時,玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動.同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為(3,8),此時R的速度大小為
10
10
cm/s,R在上升過程中運(yùn)動軌跡的示意圖是
D
D
.(R視為質(zhì)點(diǎn))
分析:小圓柱體紅蠟快同時參與兩個運(yùn)動:y軸方向的勻速直線運(yùn)動,x軸方向的初速為零的勻加速直線運(yùn)動.知道了位置坐標(biāo),由y方向可求運(yùn)動時間,接著由x方向求加速度、求vx,再由速度合成求此時的速度大。珊贤饬χ赶蚯彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷運(yùn)動軌跡.
解答:解:小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運(yùn)動,有:y=v0t,∴t=
y
v0
=
8
8
s=1s,
在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運(yùn)動,有:x=
1
2
at2,解得:a=
2x
t2
=
2×3
12
cm/s2=6cm/s2
 
 則水平方向的速度為v=at=6×1cm/s=6cm/s
∴R的速度大小:v=
62+82
cm/s=10cm/s

因合外力沿x軸,由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷軌跡示意圖是D.
故答案為:10,D.
點(diǎn)評:分析好小圓柱體的兩個分運(yùn)動,由運(yùn)動的合成與分解求其合速度;討論兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì),要看兩個分運(yùn)動的合加速度與兩個分運(yùn)動的合速度是否在一條直線上,如果在一條直線上,則合運(yùn)動是直線運(yùn)動,否則為曲線運(yùn)動,由合外力的方向判斷曲線彎曲的方向.
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4.00
4.00
cm,打計(jì)數(shù)點(diǎn)A時物體的瞬時速度為
0.500
0.500
m/s,物體的加速度為
2.00
2.00
m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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10
10
cm;該彈簧的勁度系數(shù)為
50
50
N/m.

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1π
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