Question

20．竖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0.1m/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方向与水平方向成30°角，如图所示．若玻璃管的长度为1.0m，则可知玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距   离为（　　）

• A． 0.1 m/s，1.7 m
• B． 0.17 m/s，1.0 m
• C． 0.17 m/s，1.7 m
• D． 0.1 m/s，1.0 m

Answer 1

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．

解答 解：（1）根据平行四边形定则，有：tan30°=$\frac{{v}_{竖}}{{v}_{水}}$．
则有：v_水=$\frac{{v}_{竖}}{tan30°}$=$\frac{0.1}{\frac{\sqrt{3}}{3}}$ m/s≈0.17m/s．
（2）在竖直方向上运动的时间为：t=$\frac{L}{{v}_{竖}}$=$\frac{1}{0.1}$ s=10s．
则玻璃管在水平方向上运动的距离为：x=v₂t=0.173×10≈1.7m．
故选：C．

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．