Question

兩木塊自左向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時(shí)的位置，如圖所示，連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔是相等的，由圖可知（　　）

A．在時(shí)刻t₂以及時(shí)刻t₅兩木塊速度相同

B．在時(shí)刻t₁兩木塊速度相同

C．在時(shí)刻t₃和時(shí)刻t₄之間某瞬間兩木塊速度相同

D．在時(shí)刻t₄和時(shí)刻t₅之間某瞬時(shí)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(dāng)于刻度尺或坐標(biāo)系，顯示物體在不同時(shí)刻的位置，對(duì)比相同時(shí)間內(nèi)的位移會(huì)發(fā)現(xiàn)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：下面的物體勻速運(yùn)動(dòng)，上面的物體勻加速運(yùn)動(dòng)．由于曝光時(shí)間是相同的，設(shè)處中間刻度每小格的尺寸s和曝光時(shí)間t，依據(jù)勻速或勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律就可求出物體運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系．其中利用了勻變速運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度的推論．

解答：解：設(shè)底片上每小格寬度S，曝光時(shí)間為t．
A、下面物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v=

4s

t

，上面物體t₂時(shí)刻速度v₂=

5s

2t

＜v；A錯(cuò)誤；
B、時(shí)刻t₁兩木塊速度不同，故B錯(cuò)誤；
C、t₃時(shí)刻的速度v₂=

5s

2t

=2.5

s

t

＜v；v₃=

7s

2t

=3.5

s

t

＜v；t₄時(shí)刻的速度v₄=

9s

2t

=4.5

s

t

＞v，可見在此時(shí)間內(nèi)必有一時(shí)刻兩物體速度相等，C正確；
D、由于和C答案相矛盾，D錯(cuò)誤．
故選C

點(diǎn)評(píng)：對(duì)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(cuò)點(diǎn)在于位移的計(jì)算，難點(diǎn)在于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的求解方法的選擇，利用一段時(shí)間的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度的推論是最簡單的．