Question

11．兩小球自左向右運(yùn)動，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光時的位置，如圖所示，連續(xù)兩次曝光的時間間隔是相等的，由圖可知？（　�。�

• A． 在時刻t₂以及時刻t₃兩小球速度相同
• B． 在時刻t₂到時刻t₃間，上小球的平均速度與下小球速度相同
• C． 在時刻t₂和時刻t₃兩小球位置相同
• D． 上排記錄的小球做勻加速運(yùn)動，下排記錄的小球做勻速運(yùn)動

Answer 1

分析 解答本題要看清圖示的意義，中間的刻線相當(dāng)于刻度尺或坐標(biāo)系，顯示物體在不同時刻的位置，對比相同時間內(nèi)的位移會發(fā)現(xiàn)物體的運(yùn)動規(guī)律：下面的物體勻速運(yùn)動，上面的物體勻加速運(yùn)動．由于曝光時間是相同的，設(shè)處中間刻度每小格的尺寸s和曝光時間t，依據(jù)勻速或勻變速運(yùn)動的規(guī)律就可求出物體運(yùn)動的速度關(guān)系．其中利用了勻變速運(yùn)動某段時間的平均速度等于中間時刻的瞬時速度的推論．

解答 解：設(shè)底片上每小格寬度S，曝光時間為t．
A、下面物體做勻速直線運(yùn)動的速度v=$\frac{4s}{t}$，上面物體t₂時刻速度v₂=$\frac{5s}{2t}$＜v，故A錯誤；
B、上面物體t₃時刻速度v₃=$\frac{7s}{2t}$，在時刻t₂到時刻t₃間，上球的平均速度$\overline{v}=\frac{{v}_{2}^{\;}+{v}_{3}^{\;}}{2}=\frac{6s}{t}$≠v，故B錯誤；
C、由頻閃照片知．在時刻t₂和時刻t₃兩小球位置不相同，故C錯誤；
D、上排記錄的小球相鄰相等時間的位移差是恒量△x=s，做勻加速運(yùn)動；下排記錄的小球，相等時間位移相等，做勻速運(yùn)動，故D正確；
故選：D

點(diǎn)評 對于勻變速規(guī)律的考察是很靈活的，學(xué)生要善于在新情境中抽象出物理模型．本題易錯點(diǎn)在于位移的計算，難點(diǎn)在于勻變速直線運(yùn)動的瞬時速度的求解方法的選擇，利用一段時間的平均速度等于中間時刻的瞬時速度的推論是最簡單的．