備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)強化訓(xùn)練第一章運動的描述勻變速直線運動的研究實驗一測量做直線運動物體的瞬時速度

試驗一測量做直線運動物體的瞬時速度1.[2024江蘇]小明利用手機測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，試驗場景如圖1所示.他將一根木條平放在樓梯臺階邊緣，小球放置在木條上，打開手機的“聲學(xué)秒表”軟件.用鋼尺水平擊打木條使其轉(zhuǎn)開后，小球下落撞擊地面.手機接收到鋼尺的擊打聲起先計時，接收到小球落地的撞擊聲停止計時，記錄下?lián)舸蚵暸c撞擊聲的時間間隔t.多次測量不同臺階距離地面的高度h及對應(yīng)的時間間隔t.（1）現(xiàn)有以下材質(zhì)的小球，試驗中應(yīng)當(dāng)選用A.A.鋼球 B.乒乓球 C.橡膠球（2）用分度值為1mm的刻度尺測量某級臺階高度h的示數(shù)如圖2所示，則h＝61.20（61.19～61.21均可）cm.（3）作出2h－t2圖線，如圖3所示，則可得到重力加速度g＝9.66m/s2.（4）在圖1中，將手機放在木條與地面間的中點旁邊進行測量.若將手機放在地面A點，設(shè)聲速為v，考慮擊打聲的傳播時間，則小球下落時間可表示為t'＝t＋hv（用h、t和v表示）（5）有同學(xué)認為，小明在試驗中未考慮木條厚度，用圖像法計算的重力加速度g必定有偏差.請推斷該觀點是否正確，簡要說明理由.不正確，理由見解析解析（1）為了減小空氣阻力帶來的試驗誤差，應(yīng)當(dāng)選用材質(zhì)密度較大的小鋼球，故選A.（2）刻度尺的分度值為1mm，估讀到分度值的下一位，由題圖可知h＝61.20cm.（3）依據(jù)運動學(xué)公式得h＝12gt2，變形得2h＝gt2，故在2h－t2圖像中斜率表示重力加速度，則依據(jù)圖線有g(shù)＝3.30－0.（4）將手機放在木條與地面間中點旁邊進行測量時，手機測出的時間不受聲音傳播時間的影響；但當(dāng)把手機放置在A處時，擊打木條的聲音傳至手機的時間為t0＝hv，而小球與地面撞擊的聲音傳至手機的時間可以忽視，則小球下落的時間為t'＝t＋t0＝t＋h（5）設(shè)木條厚度為H，臺階距離地面高度h1時對應(yīng)的時間為t1、高度h2時對應(yīng)的時間為t2，則依據(jù)前面的分析有g(shù)＝2（h2＋H）2.[2024重慶]某同學(xué)用手機和帶刻度的玻璃筒等器材探討金屬小球在水中豎直下落的速度變更狀況.他用手機拍攝功能記錄小球在水中靜止釋放后位置隨時間的變更，每160s拍攝一張照片（1）取某張照片中小球的位置為0號位置，然后依次每隔3張照片標(biāo)記一次小球的位置，則相鄰標(biāo)記位置之間的時間間隔是115（2）測得小球位置x隨時間t的變更曲線如圖所示.由圖可知，小球在0.15～0.35s時間段平均速度的大小小于（選填“大于”“等于”“小于”）0.45～0.65s時間段平均速度的大小.（3）在試驗器材不變的狀況下，能減小本試驗位置測量誤差的方法有每張照片標(biāo)記一次小球的位置（其他合理均可）（寫出一種即可）.解析（1）相鄰標(biāo)記位置之間的時間間隔是T＝4×160s＝115（2）小球在0.15～0.35s時間內(nèi)的位移約為Δx1＝240mm－40mm＝200mm＝0.200m，平均速度大小約為v1＝1.0m/s；小球在0.45～0.65s時間內(nèi)的位移約為Δx2＝750mm－400mm＝350mm＝0.350m，平均速度大小約為v2＝1.75m/s.可知小球在0.15～0.35s時間內(nèi)的平均速