Question

两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知（　　）

A．上木块做加速运动，下木块做匀速运动

B．上木块在时刻t₂与下木块在时刻t₅速度相同

C．在时刻t₂以及时刻t₅间，上木块的平均速度与下木块平均速度相同

D．在时刻t₁瞬间两木块速度相同

Answer 1

分析：解答本题要看清图示的意义，中间的刻线相当于刻度尺或坐标系，显示物体在不同时刻的位置，对比相同时间内的位移会发现物体的运动规律：下面的物体匀速运动，上面的物体匀加速运动．由于曝光时间是相同的，设处中间刻度每小格的尺寸s和曝光时间t，依据匀速或匀变速运动的规律就可求出物体运动的速度关系．其中利用了匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论．

解答：解：A、上面木块在相等时间内的位移之差是一恒量，知上木块做加速运动，下木块在相等时间内的位移大小相等，做匀速直线运动．故A正确．
B、根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，设每一小格为d，则上木块在时刻t₂的速度v2=

5d

2T

，下木块的速度v=

4d

T

．故B错误．
C、在时刻t₂以及时刻t₅间，上下木块运动的位移大小相等，但是时间不等，则平均速度不等．故C错误．
D、根据△x=aT²得，上面木块的加速度a=

d

T2

，则在时刻t₁瞬间上面木块的瞬时速度v1=v2-aT=

2T

3d

，与下木块的速度不等．故D错误．
故选A．

点评：对于匀变速规律的考察是很灵活的，学生要善于在新情境中抽象出物理模型．本题易错点在于位移的计算，难点在于匀变速直线运动的瞬时速度的求解方法的选择，利用一段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论是最简单的．