備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究實(shí)驗(yàn)一測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度

試驗(yàn)一測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度1.[2024江蘇]小明利用手機(jī)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，試?yàn)場(chǎng)景如圖1所示.他將一根木條平放在樓梯臺(tái)階邊緣，小球放置在木條上，打開手機(jī)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(jī)接收到鋼尺的擊打聲起先計(jì)時(shí)，接收到小球落地的撞擊聲停止計(jì)時(shí)，記錄下?lián)舸蚵暸c撞擊聲的時(shí)間間隔t.多次測(cè)量不同臺(tái)階距離地面的高度h及對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔t.（1）現(xiàn)有以下材質(zhì)的小球，試驗(yàn)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(cè)量某級(jí)臺(tái)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(jī)放在木條與地面間的中點(diǎn)旁邊進(jìn)行測(cè)量.若將手機(jī)放在地面A點(diǎn)，設(shè)聲速為v，考慮擊打聲的傳播時(shí)間，則小球下落時(shí)間可表示為t'＝t＋hv（用h、t和v表示）（5）有同學(xué)認(rèn)為，小明在試驗(yàn)中未考慮木條厚度，用圖像法計(jì)算的重力加速度g必定有偏差.請(qǐng)推斷該觀點(diǎn)是否正確，簡(jiǎn)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(yàn)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(yùn)動(dòng)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(jī)放在木條與地面間中點(diǎn)旁邊進(jìn)行測(cè)量時(shí)，手機(jī)測(cè)出的時(shí)間不受聲音傳播時(shí)間的影響；但當(dāng)把手機(jī)放置在A處時(shí)，擊打木條的聲音傳至手機(jī)的時(shí)間為t0＝hv，而小球與地面撞擊的聲音傳至手機(jī)的時(shí)間可以忽視，則小球下落的時(shí)間為t'＝t＋t0＝t＋h（5）設(shè)木條厚度為H，臺(tái)階距離地面高度h1時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為t1、高度h2時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)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(jī)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(jī)拍攝功能記錄小球在水中靜止釋放后位置隨時(shí)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(hào)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(shí)間間隔是115（2）測(cè)得小球位置x隨時(shí)間t的變更曲線如圖所示.由圖可知，小球在0.15～0.35s時(shí)間段平均速度的大小小于（選填“大于”“等于”“小于”）0.45～0.65s時(shí)間段平均速度的大小.（3）在試驗(yàn)器材不變的狀況下，能減小本試驗(yàn)位置測(cè)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(shí)間間隔是T＝4×160s＝115（2）小球在0.15～0.35s時(shí)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(shí)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(shí)間內(nèi)的平均速