问题 填空题

某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.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R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动.同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为______cm/s,R在上升过程中运动轨迹的示意图是______.(R视为质点)

答案

小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动,有:y=v0t,∴t=

y
v0
=
6
3
s=2s,

在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动,有:x=

1
2
at2,解得:a=
2x
t2
=
2×4
22
=2cm/s

∴R的速度大小:v= 

v20
 +t2
=5cm/s

因合外力沿x轴,由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D.

故答案为:5cm/s,D.

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