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．在時刻t₂以及時刻t₅兩木塊速度相同

B．在時刻t₁兩木塊速度相同

C．在時刻t₃和時刻t₄之間某瞬間兩木塊速度相同

D．在時刻t₄和時刻t₅之間某瞬時兩木塊速度相同

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：設底片上每小格寬度S，曝光時間為t．
A、下面物體做勻速直線運動的速度v=

4s

t

，上面物體t₂時刻速度v₂=

5s

2t

＜v；A錯誤；
B、時刻t₁兩木塊速度不同，故B錯誤；
C、t₃時刻的速度v₂=

5s

2t

=2.5

s

t

＜v；v₃=

7s

2t

=3.5

s

t

＜v；t₄時刻的速度v₄=

9s

2t

=4.5

s

t

＞v，可見在此時間內必有一時刻兩物體速度相等，C正確；
D、由于和C答案相矛盾，D錯誤．
故選C

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．