Question

17．如图所示，在一端封闭、长为80cm的玻璃管内注满清水，水中放一个红色小蜡块，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧，上下颠倒后保持竖直，蜡块由玻璃管的一端竖直向上匀速运动，若同时水平匀速移动玻璃管，当水平移动60cm时，蜡块到达玻璃管的另一端，所用时间为20s，则蜡块运动的合速度为5cm/s．

Answer 1

分析 两个匀速直线运动的合运动为直线运动，抓住分运动与合运动具有等时性，根据平行四边形定则，结合蜡烛上升到水面的时间，求出蜡烛运动的合速度．

解答 解：整个运动过程所用时间为20s，因两方向均做匀速直线运动，
则有水平方向的速度大小为：v_水=$\frac{{x}_{水}}{t}$=$\frac{60}{20}$cm/s=3cm/s；
竖直方向的速度大小为：v_竖=$\frac{{x}_{竖}}{t}$=$\frac{80}{20}$cm/s=4cm/s
根据平行四边形定则，有：v_合=$\sqrt{{v}_{水}^{2}+{v}_{竖}^{2}}$=$\sqrt{{3}^{2}+{4}^{2}}$cm/s=5cm/s．
故答案为：5．

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，同时注意单位的统一．