Question

某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖1所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，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從坐標原點以速度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動．同學們測出某時刻R的坐標為（3，8），此時R的速度大小為______cm/s，R在上升過程中運動軌跡的示意圖是______．（R視為質點）

Answer 1

小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運動，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側來判斷軌跡示意圖是D．
故答案為：10，D．