备考2025届高考物理一轮复习强化训练第一章运动的描述匀变速直线运动的研究实验一测量做直线运动物体的瞬时速度

试验一测量做直线运动物体的瞬时速度1.[2024江苏]小明利用手机测量当地的重力加速度，试验场景如图1所示.他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件.用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面.手机接收到钢尺的击打声起先计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t.多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t.（1）现有以下材质的小球，试验中应当选用A.A.钢球 B.乒乓球 C.橡胶球（2）用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示，则h＝61.20（61.19～61.21均可）cm.（3）作出2h－t2图线，如图3所示，则可得到重力加速度g＝9.66m/s2.（4）在图1中，将手机放在木条与地面间的中点旁边进行测量.若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为t'＝t＋hv（用h、t和v表示）（5）有同学认为，小明在试验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必定有偏差.请推断该观点是否正确，简要说明理由.不正确，理由见解析解析（1）为了减小空气阻力带来的试验误差，应当选用材质密度较大的小钢球，故选A.（2）刻度尺的分度值为1mm，估读到分度值的下一位，由题图可知h＝61.20cm.（3）依据运动学公式得h＝12gt2，变形得2h＝gt2，故在2h－t2图像中斜率表示重力加速度，则依据图线有g＝3.30－0.（4）将手机放在木条与地面间中点旁边进行测量时，手机测出的时间不受声音传播时间的影响；但当把手机放置在A处时，击打木条的声音传至手机的时间为t0＝hv，而小球与地面撞击的声音传至手机的时间可以忽视，则小球下落的时间为t'＝t＋t0＝t＋h（5）设木条厚度为H，台阶距离地面高度h1时对应的时间为t1、高度h2时对应的时间为t2，则依据前面的分析有g＝2（h2＋H）2.[2024重庆]某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材探讨金属小球在水中竖直下落的速度变更状况.他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变更，每160s拍摄一张照片（1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是115（2）测得小球位置x随时间t的变更曲线如图所示.由图可知，小球在0.15～0.35s时间段平均速度的大小小于（选填“大于”“等于”“小于”）0.45～0.65s时间段平均速度的大小.（3）在试验器材不变的状况下，能减小本试验位置测量误差的方法有每张照片标记一次小球的位置（其他合理均可）（写出一种即可）.解析（1）相邻标记位置之间的时间间隔是T＝4×160s＝115（2）小球在0.15～0.35s时间内的位移约为Δx1＝240mm－40mm＝200mm＝0.200m，平均速度大小约为v1＝1.0m/s；小球在0.45～0.65s时间内的位移约为Δx2＝750mm－400mm＝350mm＝0.350m，平均速度大小约为v2＝1.75m/s.可知小球在0.15～0.35s时间内的平均速