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    某同学在观察红蜡块的运动的实验中，使玻璃管在水平方向匀速运动时发现红蜡块的运动轨迹是曲线。于是该同学留心观察并记录运动过程中A、B、C三个位置的相关数据。如图，A到B的距离，B到C的水平距离相等，且都为20cm，A和B位置的蜡块的高度差为12cm，B和C位置蜡块的高度差为28cm，已知玻璃管水平移动的速度为5cm/s,蜡块的质量为20g。试分析蜡块运动轨迹是曲线的原因。要想使蜡块的运动轨迹成为一条如图虚线所示的直线，试通过计算提出整改方案。

     

    见解析

    解析:蜡块浮力大于重力，是由水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动的合运动，因此它的轨迹是一条曲线。                               3分

    设蜡块运动时间为t，则

    水平方向AB=BC=20cm=0.2m，水平速度v=5cm/s=0.05m/s

     ∴t=4s                                                    2分

    设竖直方向加速度为ɑ，A和B的高度差为12cm， B和C的高度差为28cm则

    由 得 ɑ=0.01m/s2                              2分

    若竖直方向的运动也是匀速直线运动，蜡块的运动轨迹将是一条直线，即F浮=mg

    F合=F浮－mg=mɑ=0.02×0.01N=2×10-4N                          2分

    也就是在蜡块上加一个质量为2×10-5kg的铁钉就行（其它物体也行）3分

     

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