1. 新考法+装置新 某同学自制了两个相同的“滴水计时器”（已知滴水针头每秒匀速滴下2滴水）。他把滴水计时器分别固定在甲、乙两辆玩具车上，如图(a)所示，并把玩具车放置在带有刻度线的水平木板上，用来测量玩具车运动的速度。释放玩具车后，它们运动过程中水滴在木板上的位置如图(b)所示。则：

(1)此过程，甲车相对于乙车是（填“运动”或“静止”）的，理由是。
(2)该同学根据图中的数据判断出乙车做（填“匀速”或“变速”）直线运动。
(3)乙车从A运动到C用时s，此过程乙车平均速度大小为m/s。
(4)图中的$s-t$图像和$v-t$图像中，能反映出甲车运动状态的图像有。

1.(1)运动;甲车与乙车之间的相对位置不断变化
(2)变速 (3)1.5;0.04 (4)②④
【点拨】(1)由图(b)可知,以乙车为参照物,甲车相对于乙车的位置不断变化,所以甲车相对于乙车是运动的。
(2)由图(b)可知,甲车在相等时间间隔内,通过的路程相等,则甲车做匀速直线运动;乙车在相等时间间隔内,通过的路程越来越大,则乙车做变速直线运动。(3)由图(b)可知,乙车从A运动到C通过的路程s=6.00 cm,根据滴水频率结合图(b)得出乙车从A运动到C所用的时间t=1.5 s,则此过程乙车平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{6.00\ \mathrm{cm}}{1.5\ \mathrm{s}}=\frac{0.06\ \mathrm{m}}{1.5\ \mathrm{s}}=0.04\ \mathrm{m/s}$。(4)由上述分析知,甲车做匀速直线运动,图①中小车的路程不随时间变化,表示小车处于静止状态,故①不符合题意;图②中小车的路程与时间是正比例关系,表示小车做匀速直线运动,故②符合题意;图③中小车的速度随时间不断变大,表示小车做加速直线运动,故③不符合题意;图④中小车的速度大小不随时间变化,为一个定值,表示小车做匀速直线运动,故④符合题意。故选②④。

【分析】
要解决本题，需分步骤分析：1. 判断相对运动状态，关键看两物体间的相对位置是否变化，以乙车为参照物，观察水滴位置的相对变化即可；2. 判断乙车运动状态，利用滴水计时器的时间间隔（每秒2滴，间隔0.5s），看相等时间内乙车通过的路程是否变化；3. 计算乙车A到C的时间，先确定水滴间隔数，结合间隔时长计算，再用路程除以时间得平均速度；4. 甲车做匀速直线运动，需明确s-t图像（正比直线）和v-t图像（水平直线）的特点，对应正确图像。
【解析】
(1) 判断甲车相对乙车的运动：以乙车为参照物，观察图(b)中两车的水滴位置，甲车与乙车之间的相对位置不断发生变化，因此甲车相对于乙车是运动的。
(2) 判断乙车运动状态：滴水计时器每秒匀速滴2滴水，相邻水滴的时间间隔为$\Delta t=\frac{1s}{2}=0.5s$。观察乙车的水滴，在相等的时间间隔内，乙车通过的路程越来越大，说明乙车的速度在变化，故乙车做变速直线运动。
(3) 计算乙车A到C的时间和平均速度：乙车从A到C共有3个水滴间隔，总时间$t=3×0.5s=1.5s$；A到C的路程$s=6.00cm=0.06m$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入得$v=\frac{0.06m}{1.5s}=0.04m/s$。
(4) 判断甲车的运动图像：由分析知甲车做匀速直线运动。s-t图像中，匀速直线运动的路程与时间成正比，对应图②；v-t图像中，匀速直线运动的速度保持不变，对应图④，故能反映甲车运动状态的是②④。
【答案】
(1)运动；甲车与乙车之间的相对位置不断变化 (2)变速 (3)1.5；0.04 (4)②④
【知识点】
参照物、匀速直线运动、平均速度、运动图像
【点评】
本题结合滴水计时器这一创新装置，考查相对运动、运动状态判断、平均速度计算及运动图像的识别，需明确滴水的时间间隔，掌握参照物判断方法、匀速与变速运动的特点，以及s-t、v-t图像的物理意义，综合性较强但基础知识点应用，需细心分析。
【难度系数】
0.5

2. ★★★小明和小华分别用两套不同的装置测量物体的运动速度。小明使用每秒可拍摄10幅照片的频闪照相机，连续拍摄苹果下落的过程，照片如图(a)所示，他将部分实验数据记录在表一中；小华使用如图(b)所示装置测量钩码上升的速度，在刻度尺上每隔5 cm贴一条标记线，自下而上分别以$O_1$、$A_1$、$B_1$、$C_1$等字母标记，把部分数据记录在表二中。

表一
|过程|路程/m|时间/s|
|----|----|----|
|OA|0.05||
|AB|0.15||
|BC|0.25||
|CD|0.35||
|DE|0.45||

表二
|过程|路程/m|时间/s|
|----|----|----|
|$O_1A_1$||0.12|
|$A_1B_1$||0.12|
|$B_1C_1$||0.12|
|$C_1D_1$||0.12|
|$D_1E_1$||0.12|

(1)根据题目信息，将表一、表二中的空缺信息填写完整。
(2)由图(a)可以看出苹果在做（填“匀速”或“变速”）直线运动，你的判断理由是。
(3)【实验评估】小明和小华测量物体速度的实验设计方案中不同之处在于。
(4)如图(c)所示，部分高速公路在地面下埋设感应线圈，根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速，并摄像取证。该测速方法与（填“小明”或“小华”）的方案类似。

2.(1)0.1;0.1;0.1;0.1;0.1;0.05;0.05;0.05;0.05;0.05
(2)变速;在相等时间内通过的路程不相等
(3)小明在实验中设置了相同的时间,测量物体通过的路程,而小华在实验中设置了相同的路程,测量物体运动所用的时间
(4)小华
【点拨】(4)部分高速公路在地面下埋设感应线圈,根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速,这是用相同路程比时间的方法来测速的,该测速方法与小华的方案类似。

【分析】
首先，对于表一，小明使用每秒拍10幅的频闪照相机，相邻照片的时间间隔为1s÷10=0.1s，因此各过程时间均为0.1s；对于表二，小华的装置每隔5cm贴标记，5cm=0.05m，故各过程路程均为0.05m。其次，判断苹果运动状态：观察相等时间内的路程是否相等，表一中相等时间（0.1s）内路程逐渐增大，因此苹果做变速运动。然后分析实验方案差异：小明是控制时间相同测路程，小华是控制路程相同测时间。最后，感应线圈测速是相同路程测时间，与小华方案一致。
【解析】
(1) 小明的频闪照相机每秒拍摄10幅照片，相邻两次拍摄的时间间隔为 $ t=\frac{1s}{10}=0.1s $，故表一中各过程时间均为0.1s；小华的装置中，5cm=0.05m，故表二中各过程路程均为0.05m。
(2) 由表一可知，苹果在相等时间（均为0.1s）内通过的路程不相等，因此苹果做变速直线运动。
(3) 小明的实验是设置相同时间，测量物体通过的路程；小华的实验是设置相同路程，测量物体运动的时间，这是两者的不同之处。
(4) 感应线圈测速是测量车辆经过相同路程的时间来计算速度，属于相同路程比时间的方法，与小华的方案类似。
【答案】
(1)0.1;0.1;0.1;0.1;0.1;0.05;0.05;0.05;0.05;0.05 (2)变速;在相等时间内通过的路程不相等 (3)小明在实验中设置了相同的时间,测量物体通过的路程,而小华在实验中设置了相同的路程,测量物体运动所用的时间 (4)小华
【知识点】
速度的测量、变速直线运动、实验方案设计
【点评】
本题考查速度测量的实验分析，需理解频闪照相法和标记法测速的原理，区分相同时间测路程与相同路程测时间两种实验设计，难度适中，注重实验思路的理解。
【难度系数】
0.5