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13. (2024 徐州铜山区月考)如图5-3-13所示是用频闪照相机拍摄的小球在空中下落的一张频闪照片。已知竖直墙壁上每块瓷砖的高度为10 cm，闪光灯每隔0.1 s闪亮一次(即拍摄一次)。由图可知，小球从位置A到E做的是
图5-3-13
变速
(选填“匀速”或“变速”)运动，小球通过E点时的速度为2
m/s；为了测出小球在DF段的平均速度，不可以
(选填“可以”或“不可以”)让小球直接从D点释放进行测量，原因是若让小球从D点由静止释放，测出小球经过DF段的时间不是小球从A点开始运动经过DF段所用的时间
。图5-3-13
答案
13. 变速 2 不可以
若让小球从D点由静止释放，测出小球经过DF段的时间不是小球从A点开始运动经过DF段所用的时间
若让小球从D点由静止释放，测出小球经过DF段的时间不是小球从A点开始运动经过DF段所用的时间
解析
【分析】
要判断小球从A到E的运动类型，需利用频闪照片的特点：闪光灯每隔0.1s闪亮一次，相邻拍摄点的时间间隔相同，若相同时间内小球通过的路程相等则为匀速运动，否则为变速运动。计算E点速度时，需找到小球匀速阶段的路程和对应时间，用速度公式$v=\frac{s}{t}$求解。判断能否从D点释放测DF段平均速度，要明确原频闪中小球在D点已有初速度，而静止释放时初速度为0，运动过程不同，时间会变化。
【解析】
1. 运动类型判断：相邻拍摄的时间间隔均为0.1s，观察A到B、B到C、C到D、D到E的竖直路程，发现相同时间内通过的路程不相等，因此小球从A到E做变速运动。
2. E点速度计算：小球在E到F阶段做匀速运动，该阶段时间$t=0.1s$，路程$s=2×10cm=20cm=0.2m$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，得$v=\frac{0.2m}{0.1s}=2m/s$，即E点速度为2m/s。
3. 实验设计判断：原频闪照片中，小球到达D点时已有初速度，若直接从D点静止释放，小球初速度为0，其经过DF段的时间与原频闪中从A点运动到D点后经过DF段的时间不同，因此不可以直接从D点释放测量。
【答案】
变速；2；不可以；若让小球从D点由静止释放，测出小球经过DF段的时间不是小球从A点开始运动经过DF段所用的时间
【知识点】
变速运动；速度计算；平均速度
【点评】
本题结合频闪照片考查运动状态判断、速度计算及实验合理性分析，核心是利用频闪照片的等时间间隔特点分析路程变化，实验设计需保证运动过程与原过程一致，难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断小球从A到E的运动类型，需利用频闪照片的特点：闪光灯每隔0.1s闪亮一次，相邻拍摄点的时间间隔相同，若相同时间内小球通过的路程相等则为匀速运动，否则为变速运动。计算E点速度时，需找到小球匀速阶段的路程和对应时间，用速度公式$v=\frac{s}{t}$求解。判断能否从D点释放测DF段平均速度，要明确原频闪中小球在D点已有初速度，而静止释放时初速度为0，运动过程不同，时间会变化。
【解析】
1. 运动类型判断：相邻拍摄的时间间隔均为0.1s，观察A到B、B到C、C到D、D到E的竖直路程，发现相同时间内通过的路程不相等，因此小球从A到E做变速运动。
2. E点速度计算：小球在E到F阶段做匀速运动，该阶段时间$t=0.1s$，路程$s=2×10cm=20cm=0.2m$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，得$v=\frac{0.2m}{0.1s}=2m/s$，即E点速度为2m/s。
3. 实验设计判断：原频闪照片中，小球到达D点时已有初速度，若直接从D点静止释放，小球初速度为0，其经过DF段的时间与原频闪中从A点运动到D点后经过DF段的时间不同，因此不可以直接从D点释放测量。
【答案】
变速；2；不可以；若让小球从D点由静止释放，测出小球经过DF段的时间不是小球从A点开始运动经过DF段所用的时间
【知识点】
变速运动；速度计算；平均速度
【点评】
本题结合频闪照片考查运动状态判断、速度计算及实验合理性分析，核心是利用频闪照片的等时间间隔特点分析路程变化，实验设计需保证运动过程与原过程一致，难度适中。
【难度系数】
0.5
14. (2024泰州靖江校级月考)小亮吃完早饭后以1 m/s的速度从家步行去学校，出发6 min后父亲发现小亮昨晚复习用的物理书忘记带了，立即以某一速度沿小亮上学的方向小跑着去追小亮，用时120 s追上小亮。则小亮父亲的速度是
4
m/s；如果小亮父亲发现小亮忘记带物理书的同时，小亮也发现自己的物理书忘记带了并立即掉头以原速度返回，则小亮父亲出发72
s后与小亮相遇。答案
14. 4 72
解析
【分析】
本题包含追及和相遇两个运动场景，需先统一时间单位，再根据不同场景的路程关系（追及时路程相等、相遇时相向运动的路程和等于初始距离），结合速度公式进行计算。
【解析】
解：先统一时间单位：6 min = 6×60 s = 360 s。
（1）父亲追上小亮时，小亮运动的总时间为：$ t_{亮} = 360\ \mathrm{s} + 120\ \mathrm{s} = 480\ \mathrm{s} $，
小亮运动的路程：$ s = v_{亮} × t_{亮} = 1\ \mathrm{m/s} × 480\ \mathrm{s} = 480\ \mathrm{m} $，
父亲运动的路程与小亮相等，因此父亲的速度：$ v_{父} = \frac{s}{t_{父}} = \frac{480\ \mathrm{m}}{120\ \mathrm{s}} = 4\ \mathrm{m/s} $。
（2）父亲出发时，两人的距离为小亮先走的路程：$ s' = v_{亮} × t_{先} = 1\ \mathrm{m/s} × 360\ \mathrm{s} = 360\ \mathrm{m} $，
此时两人相向而行，相对速度：$ v_{相对} = v_{父} + v_{亮} = 4\ \mathrm{m/s} + 1\ \mathrm{m/s} = 5\ \mathrm{m/s} $，
相遇时间：$ t = \frac{s'}{v_{相对}} = \frac{360\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{m/s}} = 72\ \mathrm{s} $。
【答案】
4；72
【知识点】
速度公式应用；追及问题；相遇问题
【点评】
本题考查运动学基础应用，核心是理清追及、相遇场景下的路程与时间关系，需注意单位换算，属于常规基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题包含追及和相遇两个运动场景，需先统一时间单位，再根据不同场景的路程关系（追及时路程相等、相遇时相向运动的路程和等于初始距离），结合速度公式进行计算。
【解析】
解：先统一时间单位：6 min = 6×60 s = 360 s。
（1）父亲追上小亮时，小亮运动的总时间为：$ t_{亮} = 360\ \mathrm{s} + 120\ \mathrm{s} = 480\ \mathrm{s} $，
小亮运动的路程：$ s = v_{亮} × t_{亮} = 1\ \mathrm{m/s} × 480\ \mathrm{s} = 480\ \mathrm{m} $，
父亲运动的路程与小亮相等，因此父亲的速度：$ v_{父} = \frac{s}{t_{父}} = \frac{480\ \mathrm{m}}{120\ \mathrm{s}} = 4\ \mathrm{m/s} $。
（2）父亲出发时，两人的距离为小亮先走的路程：$ s' = v_{亮} × t_{先} = 1\ \mathrm{m/s} × 360\ \mathrm{s} = 360\ \mathrm{m} $，
此时两人相向而行，相对速度：$ v_{相对} = v_{父} + v_{亮} = 4\ \mathrm{m/s} + 1\ \mathrm{m/s} = 5\ \mathrm{m/s} $，
相遇时间：$ t = \frac{s'}{v_{相对}} = \frac{360\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{m/s}} = 72\ \mathrm{s} $。
【答案】
4；72
【知识点】
速度公式应用；追及问题；相遇问题
【点评】
本题考查运动学基础应用，核心是理清追及、相遇场景下的路程与时间关系，需注意单位换算，属于常规基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
15. (2023无锡月考)在探究物体从斜面上下滑时的速度怎样变化时，利用带有刻度的斜面、小车进行了“测量小车的平均速度”的实验。如图5-3-14所示，将小车从80.0 cm刻度线处由静止释放，先后通过AB、BC两段路程。
(1)该实验的原理是
(2)实验时斜面坡度应较
(3)图中AB段距离$s_2＝40.0\ \mathrm{cm}$；测得通过AB段的时间$t_2＝2\ \mathrm{s}$，则小车通过AB段的平均速度$v_2＝\_\_\_\_\_\_\mathrm{m/s}$。
(4)小车通过AB段的时间$t_2＝2\ \mathrm{s}$，又测得通过全程AC段的时间$t_1＝3.5\ \mathrm{s}$，则小车通过BC段的平均速度为
(5)若小车释放瞬间立即按下秒表开始计时，但当小车通过“0”刻度线时，由于测量者不够专注，提前按下秒表停止计时，则测得的平均速度跟真实值相比偏
(1)该实验的原理是
$v=\frac{s}{t}$
；所需的测量工具还有秒表
。(2)实验时斜面坡度应较
小
（选填“大”或“小”），这样做的目的是减小测量时间
（选填“路程”或“时间”）时所产生的误差。(3)图中AB段距离$s_2＝40.0\ \mathrm{cm}$；测得通过AB段的时间$t_2＝2\ \mathrm{s}$，则小车通过AB段的平均速度$v_2＝\_\_\_\_\_\_\mathrm{m/s}$。
(4)小车通过AB段的时间$t_2＝2\ \mathrm{s}$，又测得通过全程AC段的时间$t_1＝3.5\ \mathrm{s}$，则小车通过BC段的平均速度为
0.27
$\mathrm{m/s}$（结果保留两位小数）。图5-3-15中能正确反映出AC段路程中小车的运动情况的是D
。(5)若小车释放瞬间立即按下秒表开始计时，但当小车通过“0”刻度线时，由于测量者不够专注，提前按下秒表停止计时，则测得的平均速度跟真实值相比偏
大
（选填“大”或“小”）。答案
15. (1)$v=\frac{s}{t}$ 秒表
(2)小 时间
(3)0.2
(4)0.27 D
(5)大
(2)小 时间
(3)0.2
(4)0.27 D
(5)大
解析
【分析】
本题是测量小车平均速度的实验题，解题思路如下：
1. 明确实验原理：平均速度的计算公式为$v=\frac{s}{t}$，需测量路程和时间，对应工具为刻度尺和秒表，据此解决第(1)问。
2. 理解斜面坡度的作用：坡度小可让小车运动速度变慢，延长运动时间，便于准确测量时间，减小时间测量误差，解决第(2)问。
3. 掌握平均速度计算方法：计算时需统一单位（cm转m），BC段路程为AC段与AB段路程之差，BC段时间为全程时间与AB段时间之差，代入公式$v=\frac{s}{t}$计算，解决第(3)(4)问。
4. 判断小车运动情况：小车沿斜面下滑做加速运动，速度随时间增大，据此匹配对应图像。
5. 分析误差影响：根据$v=\frac{s}{t}$，路程不变时，测得时间偏小会导致计算出的平均速度偏大，解决第(5)问。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验原理是速度公式$v=\frac{s}{t}$；实验中需要测量路程（用刻度尺）和时间，因此还需要的测量工具是秒表。
(2) 实验时斜面坡度应较小，因为坡度小，小车下滑速度慢，运动时间更长，能减小测量时间时产生的误差。
(3) AB段路程$s_2=40.0\ \mathrm{cm}=0.4\ \mathrm{m}$，时间$t_2=2\ \mathrm{s}$，则AB段平均速度$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{0.4\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=0.2\ \mathrm{m/s}$。
(4) BC段路程$s_{BC}=80.0\ \mathrm{cm}-40.0\ \mathrm{cm}=40.0\ \mathrm{cm}=0.4\ \mathrm{m}$，BC段时间$t_{BC}=t_1-t_2=3.5\ \mathrm{s}-2\ \mathrm{s}=1.5\ \mathrm{s}$，则BC段平均速度$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.4\ \mathrm{m}}{1.5\ \mathrm{s}}\approx0.27\ \mathrm{m/s}$；小车沿斜面下滑做加速运动，速度逐渐增大，对应图像为D。
(5) 若提前按下秒表停止计时，测得的时间偏小，根据$v=\frac{s}{t}$，路程s不变，时间t偏小，则测得的平均速度与真实值相比偏大。
【答案】
(1) $v=\frac{s}{t}$；秒表
(2) 小；时间
(3) 0.2
(4) 0.27；D
(5) 大
【知识点】
测量平均速度；速度公式应用；误差分析
【点评】
本题围绕“测量小车平均速度”的基础实验展开，涵盖实验原理、操作要点、平均速度计算、运动图像判断及误差分析等核心知识点，是初中物理力学实验的典型题目，注重对实验过程和细节的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是测量小车平均速度的实验题，解题思路如下：
1. 明确实验原理：平均速度的计算公式为$v=\frac{s}{t}$，需测量路程和时间，对应工具为刻度尺和秒表，据此解决第(1)问。
2. 理解斜面坡度的作用：坡度小可让小车运动速度变慢，延长运动时间，便于准确测量时间，减小时间测量误差，解决第(2)问。
3. 掌握平均速度计算方法：计算时需统一单位（cm转m），BC段路程为AC段与AB段路程之差，BC段时间为全程时间与AB段时间之差，代入公式$v=\frac{s}{t}$计算，解决第(3)(4)问。
4. 判断小车运动情况：小车沿斜面下滑做加速运动，速度随时间增大，据此匹配对应图像。
5. 分析误差影响：根据$v=\frac{s}{t}$，路程不变时，测得时间偏小会导致计算出的平均速度偏大，解决第(5)问。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验原理是速度公式$v=\frac{s}{t}$；实验中需要测量路程（用刻度尺）和时间，因此还需要的测量工具是秒表。
(2) 实验时斜面坡度应较小，因为坡度小，小车下滑速度慢，运动时间更长，能减小测量时间时产生的误差。
(3) AB段路程$s_2=40.0\ \mathrm{cm}=0.4\ \mathrm{m}$，时间$t_2=2\ \mathrm{s}$，则AB段平均速度$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{0.4\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=0.2\ \mathrm{m/s}$。
(4) BC段路程$s_{BC}=80.0\ \mathrm{cm}-40.0\ \mathrm{cm}=40.0\ \mathrm{cm}=0.4\ \mathrm{m}$，BC段时间$t_{BC}=t_1-t_2=3.5\ \mathrm{s}-2\ \mathrm{s}=1.5\ \mathrm{s}$，则BC段平均速度$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.4\ \mathrm{m}}{1.5\ \mathrm{s}}\approx0.27\ \mathrm{m/s}$；小车沿斜面下滑做加速运动，速度逐渐增大，对应图像为D。
(5) 若提前按下秒表停止计时，测得的时间偏小，根据$v=\frac{s}{t}$，路程s不变，时间t偏小，则测得的平均速度与真实值相比偏大。
【答案】
(1) $v=\frac{s}{t}$；秒表
(2) 小；时间
(3) 0.2
(4) 0.27；D
(5) 大
【知识点】
测量平均速度；速度公式应用；误差分析
【点评】
本题围绕“测量小车平均速度”的基础实验展开，涵盖实验原理、操作要点、平均速度计算、运动图像判断及误差分析等核心知识点，是初中物理力学实验的典型题目，注重对实验过程和细节的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
16. [模型建构]（2023苏州模拟）如图5-3-16所示，电视节目中“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭时间分别为5 s和2 s，当小强正通过关卡1左侧9 m远的A处时，关卡刚好放行，若他全程以2 m/s的速度做匀速直线运动，则最先挡住他前进的关卡是（
A.关卡4
B.关卡3
C.关卡2
D.关卡1
B
）A.关卡4
B.关卡3
C.关卡2
D.关卡1
答案
16. B
解析
【分析】
要解决该问题，需先明确关卡的放行、关闭周期（5s放行+2s关闭=7s），再计算小强到达每个关卡的时间，对比该时间是否在关卡的放行时间段内，判断是否能通过，进而找到最先挡住他的关卡。
步骤：1. 计算小强到达各关卡的时间；2. 确定各关卡对应的放行时间段；3. 对比时间，判断关卡是否关闭，确定最先挡住的关卡。
【解析】
已知小强匀速运动的速度$v=2m/s$，A处到关卡1的距离$s_1=9m$，到关卡2的距离$s_2=9m+8m=17m$，到关卡3的距离$s_3=9m+8m+8m=25m$；关卡同步放行5s、关闭2s，周期为$5s+2s=7s$。
1. 到达关卡1的时间：$t_1=\frac{s_1}{v}=\frac{9m}{2m/s}=4.5s$，关卡第一次放行时间段为$0∼5s$，$4.5s$在该区间内，可通过关卡1；
2. 到达关卡2的时间：$t_2=\frac{s_2}{v}=\frac{17m}{2m/s}=8.5s$，关卡第二次放行时间段为$7s∼12s$（5s关闭后，7s再次放行，持续5s到12s），$8.5s$在该区间内，可通过关卡2；
3. 到达关卡3的时间：$t_3=\frac{s_3}{v}=\frac{25m}{2m/s}=12.5s$，关卡第二次放行到12s，$12s∼14s$为关闭时间段，$12.5s$在该区间内，关卡3关闭，挡住小强。
因此，最先挡住他前进的是关卡3。
【答案】
B
【知识点】
匀速直线运动、时间计算、周期问题
【点评】
本题结合匀速直线运动与周期性关卡开关的实际问题，需要准确计算到达各关卡的时间，并与关卡的放行、关闭时间对比，考查学生的分析计算能力和模型建构能力。
【难度系数】
0.4
要解决该问题，需先明确关卡的放行、关闭周期（5s放行+2s关闭=7s），再计算小强到达每个关卡的时间，对比该时间是否在关卡的放行时间段内，判断是否能通过，进而找到最先挡住他的关卡。
步骤：1. 计算小强到达各关卡的时间；2. 确定各关卡对应的放行时间段；3. 对比时间，判断关卡是否关闭，确定最先挡住的关卡。
【解析】
已知小强匀速运动的速度$v=2m/s$，A处到关卡1的距离$s_1=9m$，到关卡2的距离$s_2=9m+8m=17m$，到关卡3的距离$s_3=9m+8m+8m=25m$；关卡同步放行5s、关闭2s，周期为$5s+2s=7s$。
1. 到达关卡1的时间：$t_1=\frac{s_1}{v}=\frac{9m}{2m/s}=4.5s$，关卡第一次放行时间段为$0∼5s$，$4.5s$在该区间内，可通过关卡1；
2. 到达关卡2的时间：$t_2=\frac{s_2}{v}=\frac{17m}{2m/s}=8.5s$，关卡第二次放行时间段为$7s∼12s$（5s关闭后，7s再次放行，持续5s到12s），$8.5s$在该区间内，可通过关卡2；
3. 到达关卡3的时间：$t_3=\frac{s_3}{v}=\frac{25m}{2m/s}=12.5s$，关卡第二次放行到12s，$12s∼14s$为关闭时间段，$12.5s$在该区间内，关卡3关闭，挡住小强。
因此，最先挡住他前进的是关卡3。
【答案】
B
【知识点】
匀速直线运动、时间计算、周期问题
【点评】
本题结合匀速直线运动与周期性关卡开关的实际问题，需要准确计算到达各关卡的时间，并与关卡的放行、关闭时间对比，考查学生的分析计算能力和模型建构能力。
【难度系数】
0.4
