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4. 在测量小球的平均速度时，让小球从斜面A点由静止滚到C点，并用照相机每隔0.1 s拍摄一次，频闪照片如图1-4-4所示，则下列说法中（
①小球从A点运动到B点用时0.4 s
②小球在前0.4 s内通过的路程为4.00 cm
③小球由A点滚到C点，整个过程的平均速度为11 m/s
④小球在BC段的平均速度大于AC段的平均速度
A.只有①③正确
B.只有②③正确
C.只有①④正确
D.只有②④正确
D
）①小球从A点运动到B点用时0.4 s
②小球在前0.4 s内通过的路程为4.00 cm
③小球由A点滚到C点，整个过程的平均速度为11 m/s
④小球在BC段的平均速度大于AC段的平均速度
A.只有①③正确
B.只有②③正确
C.只有①④正确
D.只有②④正确
答案
4. D
解析
【分析】首先明确频闪照片中相邻两个拍摄点的时间间隔为0.1s，刻度尺分度值为1mm，读数需估读到分度值下一位。再逐一分析四个说法：①判断A到B的时间间隔；②计算前0.4s内的路程；③计算AC段的平均速度；④分别计算BC段和AC段的平均速度并比较大小。
【解析】解：由题意可知，频闪照片中每两个相邻小球的时间间隔为0.1s，刻度尺分度值为1mm。
①小球从A点到B点，间隔数为3个，用时$ t_{AB}=3×0.1s=0.3s $，故①错误；
②前0.4s内，间隔数为4个，小球通过的路程为4.00cm，故②正确；
③小球从A到C的路程$ s_{AC}=5.50cm=0.055m $，时间$ t_{AC}=5×0.1s=0.5s $，平均速度$ v_{AC}=\frac{s_{AC}}{t_{AC}}=\frac{0.055m}{0.5s}=0.11m/s≠11m/s $，故③错误；
④BC段的路程$ s_{BC}=5.50cm - 3.00cm=2.50cm=0.025m $，时间$ t_{BC}=0.1s $，平均速度$ v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.025m}{0.1s}=0.25m/s $，因$ 0.25m/s＞0.11m/s $，故BC段平均速度大于AC段，④正确。
综上，②④正确，答案为D。
【答案】D
【知识点】平均速度计算、频闪照片应用、长度测量
【点评】本题考查平均速度的计算，关键是明确频闪时间间隔，正确读取路程和时间，计算时注意单位换算，需细心分析每个选项，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】解：由题意可知，频闪照片中每两个相邻小球的时间间隔为0.1s，刻度尺分度值为1mm。
①小球从A点到B点，间隔数为3个，用时$ t_{AB}=3×0.1s=0.3s $，故①错误；
②前0.4s内，间隔数为4个，小球通过的路程为4.00cm，故②正确；
③小球从A到C的路程$ s_{AC}=5.50cm=0.055m $，时间$ t_{AC}=5×0.1s=0.5s $，平均速度$ v_{AC}=\frac{s_{AC}}{t_{AC}}=\frac{0.055m}{0.5s}=0.11m/s≠11m/s $，故③错误；
④BC段的路程$ s_{BC}=5.50cm - 3.00cm=2.50cm=0.025m $，时间$ t_{BC}=0.1s $，平均速度$ v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.025m}{0.1s}=0.25m/s $，因$ 0.25m/s＞0.11m/s $，故BC段平均速度大于AC段，④正确。
综上，②④正确，答案为D。
【答案】D
【知识点】平均速度计算、频闪照片应用、长度测量
【点评】本题考查平均速度的计算，关键是明确频闪时间间隔，正确读取路程和时间，计算时注意单位换算，需细心分析每个选项，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
5. 小明在“测量物体运动的速度”实验中，使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑，如图1-4-5所示。（时间格式为“时:分:秒”）
（1）AB段距离$s_{AB}=$
（2）若不小心让小车过了A点才开始计时，则所测AC段小车运动的平均速度会
（3）为了正确测量小车通过BC段的平均速度$v_{BC}$，下列方法最好的是
A. 小车从B点由静止下滑，测出B到C所用的时间$t_{BC}$与路程$s_{BC}$，计算得到$v_{BC}$
B. 小车从A点由静止下滑，经过B点开始计时，到达C点后测得时间$t_{BC}$，再测量路程$s_{BC}$，计算得到$v_{BC}$
C. 不测量，利用已有数据求得$t_{BC}=t_{AC}-t_{AB}$，$s_{BC}=s_{AC}-s_{AB}$，再计算得到$v_{BC}$
（4）如图1-4-6所示图像中，能正确反映小车在斜面上运动情况的是
（5）小明进一步实验测得小车在斜面上运动时，前一半路程的平均速度为$v_1$，后一半路程的平均速度为$v_2$，则小车全程的平均速度$v=$
（1）AB段距离$s_{AB}=$
40.0
cm，小车在AC段运动的平均速度$v_{AC}=$0.3
m/s。（2）若不小心让小车过了A点才开始计时，则所测AC段小车运动的平均速度会
偏大
（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。（3）为了正确测量小车通过BC段的平均速度$v_{BC}$，下列方法最好的是
C
。A. 小车从B点由静止下滑，测出B到C所用的时间$t_{BC}$与路程$s_{BC}$，计算得到$v_{BC}$
B. 小车从A点由静止下滑，经过B点开始计时，到达C点后测得时间$t_{BC}$，再测量路程$s_{BC}$，计算得到$v_{BC}$
C. 不测量，利用已有数据求得$t_{BC}=t_{AC}-t_{AB}$，$s_{BC}=s_{AC}-s_{AB}$，再计算得到$v_{BC}$
（4）如图1-4-6所示图像中，能正确反映小车在斜面上运动情况的是
B
。（5）小明进一步实验测得小车在斜面上运动时，前一半路程的平均速度为$v_1$，后一半路程的平均速度为$v_2$，则小车全程的平均速度$v=$
$\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$
（用字母$v_1$和$v_2$表示）。答案
5.(1)40.0 0.3
(2)偏大 (3)C (4)B
(5)$\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$
(2)偏大 (3)C (4)B
(5)$\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$
解析
【分析】
本题围绕“测量物体运动的速度”实验展开，需结合刻度尺读数、平均速度公式、误差分析、实验方法选择、运动图像判断及平均速度推导来解题：
1. 第(1)问：读取刻度尺得AB段距离，根据AC段路程和时间，用平均速度公式计算；
2. 第(2)问：根据平均速度公式，分析计时偏短对速度的影响；
3. 第(3)问：判断各选项测量BC段平均速度的合理性，排除错误方法；
4. 第(4)问：小车沿斜面下滑做加速运动，匹配对应运动图像；
5. 第(5)问：设总路程，用总路程除以总时间推导全程平均速度。
【解析】
(1) 刻度尺分度值为1cm，AB段距离$s_{AB}=40.0\ \mathrm{cm}$；AC段路程$s_{AC}=90.0\ \mathrm{cm}=0.9\ \mathrm{m}$，时间$t_{AC}=3\ \mathrm{s}$，则$v_{AC}=\frac{s_{AC}}{t_{AC}}=\frac{0.9\ \mathrm{m}}{3\ \mathrm{s}}=0.3\ \mathrm{m/s}$。
(2) 过A点才计时，测得的AC段时间$t$偏小，由$v=\frac{s}{t}$，$s$准确，$t$偏小，故所测平均速度偏大。
(3) A选项：小车从B点静止下滑，与原运动状态不符，错误；B选项：经过B点计时，误差大，错误；C选项：利用$t_{BC}=t_{AC}-t_{AB}$、$s_{BC}=s_{AC}-s_{AB}$计算，方法准确，选C。
(4) 小车沿斜面下滑做加速运动，速度随时间增大，对应图像B（速度-时间图像斜率为正），选B。
(5) 设总路程为$2s$，前半段时间$t_1=\frac{s}{v_1}$，后半段时间$t_2=\frac{s}{v_2}$，全程平均速度$v=\frac{2s}{t_1+t_2}=\frac{2s}{\frac{s}{v_1}+\frac{s}{v_2}}=\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$。
【答案】
(1) $40.0$；$0.3$ (2) 偏大 (3) C (4) B (5) $\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$
【知识点】
平均速度的测量、变速运动与平均速度、速度公式应用
【点评】
本题是“测量物体运动的速度”的综合实验题，涵盖实验操作、公式应用、误差分析及图像判断，需学生熟练掌握实验原理和相关物理规律，对实验细节的理解要求较高。
【难度系数】
0.6
本题围绕“测量物体运动的速度”实验展开，需结合刻度尺读数、平均速度公式、误差分析、实验方法选择、运动图像判断及平均速度推导来解题：
1. 第(1)问：读取刻度尺得AB段距离，根据AC段路程和时间，用平均速度公式计算；
2. 第(2)问：根据平均速度公式，分析计时偏短对速度的影响；
3. 第(3)问：判断各选项测量BC段平均速度的合理性，排除错误方法；
4. 第(4)问：小车沿斜面下滑做加速运动，匹配对应运动图像；
5. 第(5)问：设总路程，用总路程除以总时间推导全程平均速度。
【解析】
(1) 刻度尺分度值为1cm，AB段距离$s_{AB}=40.0\ \mathrm{cm}$；AC段路程$s_{AC}=90.0\ \mathrm{cm}=0.9\ \mathrm{m}$，时间$t_{AC}=3\ \mathrm{s}$，则$v_{AC}=\frac{s_{AC}}{t_{AC}}=\frac{0.9\ \mathrm{m}}{3\ \mathrm{s}}=0.3\ \mathrm{m/s}$。
(2) 过A点才计时，测得的AC段时间$t$偏小，由$v=\frac{s}{t}$，$s$准确，$t$偏小，故所测平均速度偏大。
(3) A选项：小车从B点静止下滑，与原运动状态不符，错误；B选项：经过B点计时，误差大，错误；C选项：利用$t_{BC}=t_{AC}-t_{AB}$、$s_{BC}=s_{AC}-s_{AB}$计算，方法准确，选C。
(4) 小车沿斜面下滑做加速运动，速度随时间增大，对应图像B（速度-时间图像斜率为正），选B。
(5) 设总路程为$2s$，前半段时间$t_1=\frac{s}{v_1}$，后半段时间$t_2=\frac{s}{v_2}$，全程平均速度$v=\frac{2s}{t_1+t_2}=\frac{2s}{\frac{s}{v_1}+\frac{s}{v_2}}=\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$。
【答案】
(1) $40.0$；$0.3$ (2) 偏大 (3) C (4) B (5) $\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$
【知识点】
平均速度的测量、变速运动与平均速度、速度公式应用
【点评】
本题是“测量物体运动的速度”的综合实验题，涵盖实验操作、公式应用、误差分析及图像判断，需学生熟练掌握实验原理和相关物理规律，对实验细节的理解要求较高。
【难度系数】
0.6
6. [创新实验]取两个不同的小球，让它们从不同的高度分别自由落下，并以竖直墙砖为背景(每块墙砖均相同)，当小球进入竖直墙砖区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图1-4-7所示是其中一段的示意图。
(1)由图可知，拍照记录中的
(2)测得CD间的平均速度为1 m/s，且AB之间的距离是CD之间距离的0.7；用刻度尺测得照片上EF之间的距离为7.5 cm，照片与实际物体的尺寸大小之比为1：10。则照相机每隔
(3)图1-4-8中能大致反映两个小球在竖直墙砖区域内运动过程的图像是
(1)由图可知，拍照记录中的
小球2
（选填“小球1”或“小球2”）始终做匀速直线运动。(2)测得CD间的平均速度为1 m/s，且AB之间的距离是CD之间距离的0.7；用刻度尺测得照片上EF之间的距离为7.5 cm，照片与实际物体的尺寸大小之比为1：10。则照相机每隔
0.5
s曝光一次，AD间的平均速度为0.9
m/s。(3)图1-4-8中能大致反映两个小球在竖直墙砖区域内运动过程的图像是
A
。答案
6.(1)小球2
(2)0.5 0.9 (3)A
(2)0.5 0.9 (3)A
解析
【分析】
要解决这道题，需结合匀速直线运动的特点、平均速度公式及运动图像的知识：
1. 判断匀速直线运动：匀速直线运动的核心是相等时间内通过的路程相等，根据曝光间隔（相等时间）内小球的位移是否相等即可判断；
2. 计算曝光时间和平均速度：利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，结合照片与实际的比例关系、AB与CD的距离倍数关系推导；
3. 识别运动图像：匀速直线运动的s-t图像是直线，加速直线运动的s-t图像斜率逐渐增大，据此匹配图像。
【解析】
(1) 匀速直线运动的特点是相等时间内通过的路程相等。由图可知，小球2在相等曝光时间间隔内，通过的路程始终相等，因此小球2做匀速直线运动。
(2) 设曝光间隔为$T$：
① CD间平均速度$v_{CD}=1m/s$，则CD的实际距离$s_{CD}=v_{CD}×T=1×T$；
② 照片上EF距离为7.5cm，比例1:10，故实际EF距离$s_{实EF}=7.5cm×10=0.75m$，结合题意EF对应CD的实际距离，因此$s_{CD}=0.75m$，代入得$T=\frac{s_{CD}}{v_{CD}}=\frac{0.75m}{1m/s}=0.5s$；
③ AD间总时间$t_{AD}=3T=3×0.5s=1.5s$，AB距离$s_{AB}=0.7s_{CD}=0.7×0.5m=0.35m$，BC、CD距离均为0.5m，故AD总距离$s_{AD}=0.35m+0.5m+0.5m=1.35m$，则AD平均速度$v_{AD}=\frac{s_{AD}}{t_{AD}}=\frac{1.35m}{1.5s}=0.9m/s$。
(3) 小球2做匀速直线运动，s-t图像为过原点的直线；小球1做加速直线运动，s-t图像斜率逐渐增大，符合的是图像A。
【答案】
(1)小球2 (2)0.5；0.9 (3)A
【知识点】
匀速直线运动、平均速度、运动图像
【点评】
本题结合创新实验考查运动学核心知识，需理解匀速运动的特点，掌握平均速度公式的应用，同时能结合比例关系和运动图像的规律解题，是中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合匀速直线运动的特点、平均速度公式及运动图像的知识：
1. 判断匀速直线运动：匀速直线运动的核心是相等时间内通过的路程相等，根据曝光间隔（相等时间）内小球的位移是否相等即可判断；
2. 计算曝光时间和平均速度：利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，结合照片与实际的比例关系、AB与CD的距离倍数关系推导；
3. 识别运动图像：匀速直线运动的s-t图像是直线，加速直线运动的s-t图像斜率逐渐增大，据此匹配图像。
【解析】
(1) 匀速直线运动的特点是相等时间内通过的路程相等。由图可知，小球2在相等曝光时间间隔内，通过的路程始终相等，因此小球2做匀速直线运动。
(2) 设曝光间隔为$T$：
① CD间平均速度$v_{CD}=1m/s$，则CD的实际距离$s_{CD}=v_{CD}×T=1×T$；
② 照片上EF距离为7.5cm，比例1:10，故实际EF距离$s_{实EF}=7.5cm×10=0.75m$，结合题意EF对应CD的实际距离，因此$s_{CD}=0.75m$，代入得$T=\frac{s_{CD}}{v_{CD}}=\frac{0.75m}{1m/s}=0.5s$；
③ AD间总时间$t_{AD}=3T=3×0.5s=1.5s$，AB距离$s_{AB}=0.7s_{CD}=0.7×0.5m=0.35m$，BC、CD距离均为0.5m，故AD总距离$s_{AD}=0.35m+0.5m+0.5m=1.35m$，则AD平均速度$v_{AD}=\frac{s_{AD}}{t_{AD}}=\frac{1.35m}{1.5s}=0.9m/s$。
(3) 小球2做匀速直线运动，s-t图像为过原点的直线；小球1做加速直线运动，s-t图像斜率逐渐增大，符合的是图像A。
【答案】
(1)小球2 (2)0.5；0.9 (3)A
【知识点】
匀速直线运动、平均速度、运动图像
【点评】
本题结合创新实验考查运动学核心知识，需理解匀速运动的特点，掌握平均速度公式的应用，同时能结合比例关系和运动图像的规律解题，是中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
