Question

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

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v 0 =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）

Answer 1

小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有：y=v 0 t，∴ t= y v 0 = 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 a t 2 ，解得： a= 2x t 2 = 2×4 2 2 =2cm/s ， ∴R的速度大小： v=  v 20  + a  2  t 2 =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．