Question

兩木塊自左向右運動，現用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時的位置，如圖所示，連續兩次曝光的時間間隔是相等的，由圖可知（　　）

A．上木塊做加速運動，下木塊做勻速運動

B．上木塊在時刻t₂與下木塊在時刻t₅速度相同

C．在時刻t₂以及時刻t₅間，上木塊的平均速度與下木塊平均速度相同

D．在時刻t₁瞬間兩木塊速度相同

Answer 1

分析：解答本題要看清圖示的意義，中間的刻線相當于刻度尺或坐標系，顯示物體在不同時刻的位置，對比相同時間內的位移會發現物體的運動規律：下面的物體勻速運動，上面的物體勻加速運動．由于曝光時間是相同的，設處中間刻度每小格的尺寸s和曝光時間t，依據勻速或勻變速運動的規律就可求出物體運動的速度關系．其中利用了勻變速運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：A、上面木塊在相等時間內的位移之差是一恒量，知上木塊做加速運動，下木塊在相等時間內的位移大小相等，做勻速直線運動．故A正確．
B、根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，設每一小格為d，則上木塊在時刻t₂的速度v2=

5d

2T

，下木塊的速度v=

4d

T

．故B錯誤．
C、在時刻t₂以及時刻t₅間，上下木塊運動的位移大小相等，但是時間不等，則平均速度不等．故C錯誤．
D、根據△x=aT²得，上面木塊的加速度a=

d

T2

，則在時刻t₁瞬間上面木塊的瞬時速度v1=v2-aT=

2T

3d

，與下木塊的速度不等．故D錯誤．
故選A．

點評：對于勻變速規律的考察是很靈活的，學生要善于在新情境中抽象出物理模型．本題易錯點在于位移的計算，難點在于勻變速直線運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．