利用频闪摄影测重力加速度
用仿“频闪”照片测重力加速度
用仿“频闪”照片测重力加速度作者：陈柯名来源：《发明与创新·中学生》2018年第12期在人教版高一物理教材必修一的“做一做”栏目中，设置了使用数码相机制作仿“频闪”照片以研究自由落体运动的实验。
如何利用数码相机和电脑制作仿“频闪”照片？如何利用数码相机测量小球运动的加速度？我进行了探究。
一、实验设计1.在明亮的场景中，使用手机、平板电脑或数码相机拍摄小球的运动状态，导入电脑并分析。
依照教材中的提示，为减少空气阻力的影响，小球的密度不能过小。
经查阅，常见的手机摄像头分辨率为1 280×720，帧速率为30fps。
本实验使用QUICKTIME软件拆分视频。
2.將视频拆分成数张图片后，隔几张取一张，由于图片大小不变，只是从每张照片中截取小球的位置，所以我用Adobe Photoshop合成“伪”频闪照片。
二、实验中存在的问题1.根据教材中的描述，在1s内拍摄十几帧至几十帧照片时即可研究，但实际使用手机或数码相机拍摄时，小球虚影现象严重，难以准确测量。
2.手持手机或数码相机拍摄时，由于分辨率较低，画面整体较模糊，难以准确测量。
3.直尺不易固定在竖直位置，小球与直尺位置有偏差。
4.释放小球时，无法保证小球在竖直位置下落。
5.小球的体积太大或太小都会造成小球影像模糊，无法准确找到其位置。
6.由于摄像头分辨率过低，实际照片中1mm的刻度较模糊。
三、实验改进在原有的实验方案基础上，我进行了如下改进。
1.使用分辨率为720×1 280的数码相机，帧速率调整为120fps。
2.将手机固定在支架上，利用重垂线将直尺竖直粘贴在墙壁上。
选择直径为1cm的带孔铁球，用细线连接小球，用火烧断后让小球在竖直方向下落。
3.将直尺贴于屏幕，将图片中的1cm缩放至实际中的1cm，进行读数。
四、制作仿“频闪”照片1.将视频导入电脑，利用QUICKTIME软件拆分视频，选择其中可以利用的10张图片裁剪粘贴，如图1所示。
闪测仪的原理及应用
闪测仪的原理及应用1. 介绍闪测仪是一种用于检测和测量物体在闪光过程中的特定参数的仪器。
它通常由一个高速摄像机和相应的分析软件组成。
闪测仪在物理实验、工业质量控制、医学研究等领域具有广泛的应用。
2. 原理闪测仪的原理基于闪光过程中物体的动态行为以及光学传感技术。
当物体处于闪光状态时，闪测仪会以极高的帧率进行连续拍摄，通常可以达到几千到几万帧每秒。
通过分析连续的图像序列，可以获得物体在闪光时的位置、形状、运动轨迹等信息。
3. 应用闪测仪在许多不同领域都有广泛的应用。
以下是闪测仪的一些常见应用：3.1 物理实验闪测仪在物理实验中起着重要的作用。
它可以用于测量高速运动物体的速度、加速度和轨迹等参数。
例如，在弹道学实验中，可以使用闪测仪来记录子弹或飞行物体的轨迹，以评估其运动性能。
3.2 工业质量控制在工业生产中，闪测仪可以用于质量控制。
通过观察和分析闪光过程中产品表面的变化，可以判断产品的质量是否符合要求。
例如，在金属加工过程中，可以使用闪测仪来检测材料的变形和裂纹等缺陷。
3.3 医学研究闪测仪在医学研究中也有广泛的应用。
它可以用于观察和分析人体内部器官和组织的运动和变化。
例如，在心脏研究中，可以使用闪测仪来记录心脏的收缩和舒张过程，以评估心脏功能。
3.4 爆炸试验闪测仪在爆炸试验中发挥着重要作用。
通过分析爆炸过程中物体的运动和变形，可以了解爆炸的影响范围和破坏力量。
例如，在建筑物爆炸试验中，可以使用闪测仪来记录建筑物的倒塌过程，以评估结构的强度和稳定性。
4. 优点和局限性4.1 优点•高速拍摄能力：闪测仪可以以极高的帧率进行连续拍摄，捕捉高速运动的细节。
•准确测量：通过分析连续的图像序列，闪测仪可以提供准确的物体参数测量结果。
•广泛应用：闪测仪在不同领域有广泛的应用，可以满足不同实验和研究的需求。
4.2 局限性•成本较高：闪测仪的价格较高，不适合所有实验室和研究机构的预算。
•数据处理复杂：对于大量的高速图像数据，需要专门的分析软件和计算资源进行处理。
高考物理 考点模拟题千题精练7.11 打点计时器验证机械能守恒律
取夺市安慰阳光实验学校专题7.11 打点计时器验证机械能守恒定律1.（6分）（2019湖北黄冈三模）某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒。
频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置。
（1）操作时比较合理的做法是。
A．先打开频闪仪再释放钢球 B．先释放钢球再打开频闪仪（2）频闪仪闪光频率为f，拍到整个下落过程中的频闪照片如图（a），结合实验场景估算f可能值为A.0.1HZB.1HzC.10HzD.100Hz（3）用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及钢球直径，重力加速度为g。
用游标卡尺测出钢球实际直径D，如图（b），则D ＝cm．已知实际直径与照片上钢球直径之比为k。
（4）选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5＝。
【名师解析】（1）从实验室天花板处自由释放一钢球，由于钢球下落时间很短，用频闪摄影手段验证机械能守恒，因此必须先打开频闪仪再释放钢球，故A正确，B错误；（2）频闪仪闪光频率为f ，而从天花板到地面约为3m，依据自由落体位移公式，即h＝；解得：t总＝0.8s；由于从天花板到地面有8个间隔，因此频闪仪闪光周期T＝0.1s，那么频闪仪闪光频率为10Hz，故ABD错误，C正确；（3）游标卡尺的主尺读数为：45mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.1×5mm＝0.5mm，所以最终读数为：45+0.5＝45.5mm ＝4.55cm；（4）在OA段运动过程中，A点的速度为：v A＝＝k则动能的增加量为：△E k＝E kA﹣0＝＝×。
而减小的重力势能：△E P＝mgks5；验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5＝。
【参考答案】（1）A；（2）C；（3）4.55；（4）。
2．（6分）（2019湖北武汉武昌5月调研）某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。
自由落体频闪照片的拍摄原理
自由落体频闪照片的拍摄原理自由落体频闪照片是一种通过高速摄影技术拍摄的照片，用于研究物体在自由落体运动中的运动轨迹和速度变化。
其拍摄原理主要涉及到以下几个方面：1. 高速摄影：自由落体频闪照片的拍摄需要使用高速摄影设备，如高速相机或高速摄像机。
这些设备能够以非常高的帧率进行拍摄，通常每秒可以拍摄数百或数千帧的图像。
2. 时间间隔：在拍摄自由落体频闪照片时，相机的快门速度是固定的，通常设置为较高的速度，如每秒1000 帧或更高。
通过设置相机的时间间隔，可以控制每两张照片之间的时间差。
3. 频闪闪光灯：为了在黑暗环境或低光照条件下拍摄清晰的照片，通常会使用频闪闪光灯。
频闪闪光灯会在每次相机拍摄时发出短暂而强烈的闪光，照亮物体，使其在照片中清晰可见。
4. 物体运动：当物体进行自由落体运动时，相机会在每个时间间隔拍摄一张照片。
由于相机的快门速度非常快，相机会捕捉到物体在不同位置的瞬间图像。
5. 合成图像：将拍摄到的一系列照片导入计算机或专门的图像处理软件中，可以将这些照片按照时间顺序合成一张频闪照片。
通过将多张照片叠加在一起，可以看到物体在自由落体过程中的连续运动轨迹。
通过分析自由落体频闪照片，可以研究物体的运动轨迹、速度、加速度等参数。
这种技术常用于物理学、工程学、运动学等领域的研究和实验中。
需要注意的是，拍摄自由落体频闪照片需要一定的技术和设备，同时还需要对拍摄环境和参数进行合理的设置，以获得准确和有用的结果。
在实际应用中，还需要考虑诸如相机的分辨率、帧率、闪光灯的同步等因素，以确保拍摄的频闪照片具有足够的质量和准确性。
总的来说，自由落体频闪照片的拍摄原理基于高速摄影和时间间隔控制，通过频闪闪光灯照亮物体并拍摄多张照片，最终合成一张展示物体运动轨迹的频闪照片。
这种技术在研究物体运动和物理现象方面具有重要的应用价值。
2021届高考物理二轮复习实验与研究精解集汇：(五)研究平抛运动
五、研究平抛运动1、用如图所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”的实验？(1)安装实验装置的过程中，斜槽M的末端切线必须是水平的，这样做的目的是____ A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球飞出时，初速度水平C．保证小球在空中运动的时间每次都相等D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线(2)实验中，为了能较准确地描绘小球的平抛运动轨迹，下列操作，你认为正确的是__；A．每次释放小球的位置可以不同B．每次必须由静止释放小球C．记录小球位置用的倾斜挡板N每次必须严格地等距离下降D．小球运动时不应与背板上的白纸（或方格纸）相接触E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将位置点连成折线2、某物理兴趣小组在研究平抛运动规律的时候用到了如图所示的装置，将正方形白板竖直放置，管口固定在白板的左上角，反复调整使水流以3.0m/s的速度水平喷出。
测得水流落在白板右边的落点距离右上角0.76m，白板的边长为1.2m。
(1)水流喷到白板右边需要____________s；(2)请写出验证喷出水流后在竖直方向上是匀加速运动的方法______________________；1 / 14(3)若不考虑空气阻力，根据以上测得数据，可求出当地重力加速度g =___________m/s 2。
（结果保留2位有效数字）3、“研究平抛运动”的实验装置如图1所示。
(1)本实验还需要用到的器材是______（本小题仅有一个正确选项）；A ．秒表B ．天平C ．刻度尺D ．打点计时器(2)关于本实验，下列不必要的操作是____（本小题仅有一个正确选项）；A ．将木板竖直放置B ．选用尽可能光滑的斜槽轨道C ．调整斜槽末端切线水平D ．每次使小球从斜槽上相同位置释放(3)按图1正确安装实验装置后，若某同学用频闪相机记录的小球抛出后的位置如图2所示，为减小实验误差，他在实验中应调整的操作是___（本小题仅有一个正确选项）；A ．换用质量更大的球B ．重新调整斜槽末端切线水平C ．减小频闪相机的闪光频率D ．降低小球在斜槽轨道上释放放置的高度(4)正确实验所描绘出的平抛运动轨迹如图3所示，O 为抛出点。
专题-自由落体的频闪照片问题
10、解 。
，
。
将数据代入，解得h=4.25(m).
L＝h－h′＝0.8－0.2＝0.6(m)
A L
B h=0.8m h′
C
例4.我们在电影或电视中经常可看到这样的惊险场面：一辆汽车从山顶直跌入山谷，为了拍 摄重为15000N的汽车从山崖上坠落的情景，电影导演通常用一辆模型汽车代替实际汽车， 设模型汽车与实际汽车的大小比例为1/25，那么山崖也必须用1/25的比例来代替真实的山 崖。设电影1min放映的胶片张数是一定的，为了能把模型汽车坠落的情景放映得恰似拍摄 实景一样，以达到以假乱真的视觉效果。问：在实际拍摄的过程中，电影摄影机第1s拍摄的 胶片数应为实景拍摄的胶片数的几倍？
A L
B h=0.8m h′
C
解析：静止的木棒A端到C点的距离是h＝0.8m，
剪断绳后木棒做自由落体运动，
由位移公式得A端运动到C点的时间为tA,
因为 h＝1/2 gtA2，所以tA＝
s=0.4s
B端由开始下落到通过C点的时间为：
tB＝tA－0.2s=0.2s 则木棒B点到C点的距离为：
h′＝1/2 gtB2＝1/2 ×10×0.22＝0.2(m) 木棒的长度L是A、B端到C点的高度之差：
例3. 用绳拴住木棒AB的A端，使木棒在竖直方向上静止不动。在悬点A端正下方有一点C距 A端0.8m。若把绳轻轻剪断，用一架频闪相机拍到两张相邻照片中A点和B点恰好到达C点， 已知频闪相机拍照频率为5Hz，重力加速度g=10m/s2。求：AB的长度。
解题思路：画出示意图→找出图中的位移关系 →列出时间和位移关系方程求解
S2-S1=(1/2)gt22-(1/2)gt12=0.02 ① t2-t1=1/1000 ② 解方程组可得S1≈20m
高中物理：自由落体运动加速度的测量
第 1 页 共 1 页 高中物理：自由落体运动加速度的测量
频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相可记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置(如图为一小球做自由落体运动的频闪照片)．根据匀变速直线运动的推论Δh ＝gT 2可求自由落体加速度．也可以根据＝v
＝
x t
，求出物体在某一时刻的速度，再由v ＝v 0＋gt ，求出g .
频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段，在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．如图是小球自由下落时的频闪照片的一部分，如果通过这幅照片测量自由落体加速度约为10.00 m /s 2，则频闪仪每隔________ s 闪光一次．小球在图片中最上方的位置时具有的速度为________ m/s.(计算结果小数点后保留两位)
解析：由Δh ＝gT 2得T ＝ Δh g
＝0.05 s 由h ＝v 0t ＋12gt 2，从最上方到最下方位置有0.57＝v 0×0.2＋12
×10×0.22 得v 0＝1.85 m/s.
答案：0.05 1.85。
自由落体频闪照片的拍摄原理
自由落体频闪照片的拍摄原理
自由落体频闪照片拍摄是通过相机的频闪功能来实现的。
具体原理如下：
1. 相机设置：首先，相机被设置成频闪模式，这意味着它会在拍摄照片时以非常短暂而强烈的光源发出闪光。
2. 曝光时间：为了捕捉到自由落体的每个瞬间，相机的曝光时间被设置得非常短，通常只有几毫秒甚至更短的时间。
3. 闪光频率：相机的闪光频率也需要根据自由落体的速度进行调整。
通常，闪光的频率应该比自由落体的速度快，这样相机就能够在每个瞬间都能够捕捉到物体的位置。
4. 同步：为了确保相机的频闪与自由落体的每个瞬间同步，通常会使用外部触发器或传感器。
触发器可以根据物体的运动情况来发送信号，告诉相机何时闪光。
5. 结果展示：当相机发出闪光时，光源会短暂地照亮整个场景。
如果相机的设置和同步都正确，就能够在每个瞬间捕捉到自由落体的位置，最终得到一系列照片，展示了自由落体的运动过程。
需要注意的是，拍摄自由落体频闪照片需要相机具备快速曝光和闪光的能力，还需要正确设置和同步。
同时，物体的速度、重力加速度等因素也会影响到拍摄的效果。
用摆频实验测量重力加速度的方法
用摆频实验测量重力加速度的方法摆频实验是一种常用的物理实验方法，通过观察摆动物体的频率来测量重力加速度。
它基于简谐振动的原理，可以准确地测量出重力加速度的数值。
本文将介绍如何进行摆频实验，以及实验的步骤和注意事项。
1. 实验原理摆动物体在重力作用下，会产生简谐振动。
根据简谐振动的特性，振动的周期与物体的质量、摆长以及重力加速度有关。
利用这一关系可以推导出重力加速度的表达式：g = 4π²L/T²其中，g表示重力加速度，L表示摆长，T表示振动周期。
2. 实验装置为了进行摆频实验，我们需要准备以下装置：（1）一根长度可调节的轻质细线或细杆；（2）一枚质量较大的小球；（3）一个可以测量时间的计时器；（4）一个可以测量摆长的尺子。
3. 实验步骤根据上述实验原理和实验装置，我们可以按照以下步骤进行摆频实验：（1）调整摆线长度：固定一端的细线或细杆，将小球悬挂在另一端。
利用尺子测量摆线长度L，并记录下来。
（2）测量振动周期：将小球轻轻拉离平衡位置，释放后开始振动。
利用计时器测量振动的时间，即一个完整的振动周期T。
重复多次振动，取平均值以提高测量精度。
（3）计算重力加速度：根据实验原理中的公式，将摆长L和振动周期T代入，即可计算出重力加速度g的数值。
4. 注意事项在进行摆频实验时，需要注意以下几点：（1）摆线要保持竖直，并尽量摆动幅度小，以保证简谐振动的条件满足。
（2）测量时间时要尽量减少人为误差，可以使用数字计时器或计算机软件进行测量。
（3）为了提高测量精度，应重复进行多次实验，并取平均值。
（4）实验过程中要注意安全，确保实验装置的稳固性，避免摆线脱落或摆球掉落等意外事件的发生。
5. 实验结果分析完成摆频实验后，我们可以根据测得的摆长和振动周期，计算出重力加速度的数值。
如果实验操作正确且数据准确可靠，得到的重力加速度应该接近地球上通常的标准值9.8 m/s²。
如果实验结果与标准值有较大的偏差，可能是实验操作不准确或者数据存在误差。
平抛运动的应用及抛体运动频闪照相法研究平抛运动例1如图
《平抛运动的应用及抛体运动》一、频闪照相法研究平抛运动例1 如图所示，为一平抛物体运动的闪光照片示意图，照片尺寸为实际大小的101．对照片中小球位置进行测量得：1与4闪光点竖直距离为1.5cm ，4与7闪光点竖直距离为2.5cm ，各闪光点之间水平距离均为0.5cm 。
求： （1）小球抛出时的初速度大小为多少？（2）通过计算验证小球抛出点是否在闪光点1处？若不在，则抛出点距闪光点1的实际水平距离和竖直距离分别为多少？（空气阻力不计，g ＝10 m/s 2）二、平抛运动中临界问题的分析例2 如图所示，水平屋顶高H ＝5m ，围墙高h ＝3.2m ，围墙到房子的水平距离L ＝3m ，围墙外马路宽x ＝10m ，为使小球能从屋顶水平飞出且落在围墙外的马路上，求小球离开屋顶时的速度v 的大小范围．(g 取10 m/s 2)三、类平抛问题模型的分析方法例3 在光滑的水平面内，一质量m＝1kg的质点以速度v0＝10m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向的水平恒力F＝15N的作用，直线OA与x轴成α＝37°，如图所示，曲线为质点的轨迹图（g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），求：（1）如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点，求质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标；（2）质点经过P点时的速度大小．例4 如图所示的光滑斜面，长为l，宽为b，倾角为θ，一物块（可看成质点）沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，试求：（1）物块由P运动到Q所用的时间t；（2）物块由P点水平射入时的初速度v0；（3）物块离开Q点时速度的大小v.《平抛运动的应用及抛体运动》作业班级 姓名1、如图所示，从半径为R ＝1m 的半圆AB 上的A 点水平抛出一个可视为质点的小球，经t ＝0.4s 小球落到半圆上，已知当地的重力加速度g ＝10m/s 2，则小球的初速度v 0可能为（ ） A 、1 m/sB 、2 m/sC 、3 m/sD 、4 m/s2、如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点，已知OA 与OB 互相垂直，且OA 与竖直方向成α角，则两小球初速度之比v 1v2为（ ）A 、tan αB 、cos αC 、tan αtan αD 、cos αcos α3、2011年6月4日，李娜获得法网单打冠军，实现了大满贯这一梦想，如图所示为李娜将球在边界A 处正上方B 点水平向右击出，球恰好过网C 落在D 处（不计空气阻力）的示意图，已知AB ＝h 1，AC ＝x ，CD ＝x2，网高为h 2，下列说法中正确的是（ ）A 、击球点高度h 1与球网的高度h 2之间的关系为h 1＝1.8h 2B 、若保持击球高度不变，球的初速度v 0只要不大于x 2gh 1h 1，一定落在对方界内C 、任意降低击球高度（仍高于h 2），只要击球初速度合适（球仍水平击出），球一定能落在对方界内D 、任意增加击球高度，只要击球初速度合适（球仍水平击出），球一定能落在对方界内 4、如图所示是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，取g ＝10 m/s 2，由此可知：（1）闪光频率为________Hz ；（2）小球抛出时的初速度大小为________m/s ； （3）从抛出点到C 点，小球速度的改变量为 ________ m/s.5、如图所示，排球场总长为18m ，设网高为2m ，运动员站在离网3m 远处的线上正对网前竖直跳起把球水平击去（g 取10m/s 2），设击球点的高度为2.5m ，问球被水平击出时的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界？6、如图所示，质量m ＝2kg 的物体在水平外力的作用下在水平面内运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3.0t my ＝0.2t 2m ，g ＝10 m/s 2，根据以上条件，求： （1）t ＝10s 时刻物体的位置坐标；（2）t ＝10s 时刻物体的速度和加速度的大小与方向．7、如图所示，内壁光滑的薄壁圆钢管竖直固定在水平地面上，钢管的高为h=5m ，横截面直径为d=2m 。
利用数码相机研究自由落体运动(物理创新实验设计 李郁
利用数码相机研究自由落体运动广东汕头华侨中学李郁一、实验目的：1．研究自由落体运动并通过实验测定本地重力加速度。
2．挖掘数码相机在物理实验中的实用价值。
3．激发学生在课外进行物理小实验的兴趣和热情。
二、实验原理：1现在主流数码相机均能以30帧/秒的速度进行视频拍摄，其每相邻两帧的时间间隔为30秒，本实验设计原理就是利用数码相机的视频拍摄功能，对运动物体进行每秒30次的位置坐标采集，从而实现对物体运动情况的精确研究。
数码相机在本实验中主要是起到替代传统的打点计时器和频闪照相机的作用。
三、材料器具：1．数码相机一台（基本要求：动态视频拍摄分辨率640*480以上，帧率30帧/秒以上，这两项参数越高越好）2．照相机三角架一个（或其他合适的支撑物）3．铅垂参考尺一把（有铅垂功能的刻度尺，长度不小于50cm）4．重锤一个（常规实验使用的重锤）5．计算机及相关软件（暴风影音，ACDSEE，屏幕取点工具，EXCEL）四、方法步骤：1．在一块纯净的墙上挂好事先准备的铅垂参考尺。
2．把数码相机用三角架或其他支撑物固定在背景墙正前方并进行对焦操作。
尽量使用长焦端以减少球面失真；镜头轴线尽量与墙面垂直；取景范围以刚好能满足实验要求为准，这样能充分利用有效像素。
3．启动数码相机视频拍摄功能开始记录。
4．实验者手持重锤在背景墙前拍摄范围内由静止释放，重复数次。
5．关闭数码相机视频拍摄功能。
6．从闪存卡中导出视频文件到计算机。
7．利用“暴风影音”等播放软件的逐帧播放功能播放视频并截取关键帧保存为图片文件。
8．用“ACDSEE”等看图软件全屏打开关键帧图片，并用“屏幕取点工具”记录下图中参考尺零刻度及最大刻度（如：50cm刻度）的像素纵坐标，及各关键帧中重锤下沿的像素纵坐标。
9．利用“EXCEL”电子表格软件，根据记录的数据可计算出图片的缩放比（即每个像素对应的实际长度为多少米），进而计算出每相邻两帧中重锤下落的实际高度S1、S2、S3、S4、S5、S6……10．利用逐差法可得重力加速度2321654)3()()(TSSSSSSg++-++=（其中周期T为拍摄帧率的倒数）。
专题 竖直上抛专题练习—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
高中物理必修一第二章第四节竖直上抛专题练习一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.某一小球从离地面高为2m处竖直向上抛出，上升到最高点后自由下落到达地面，已知小球在下落阶段的平均速度是5m/s，取g=10m/s2，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A. 小球落地时的速度是15m/sB. 小球上升到最高时离地面为10mC. 小球从抛出到落到地面过程中的路程为8mD. 小球从抛出到落到地面过程中的位移大小为3m2.如图所示，一个小球从地面竖直上抛．已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为T A，两次经过较高点B的时间间隔为T B，重力加速度为g，则A，B两点间的距离为()A. (T A−T B)g2B. (T A2−T B2)g2C. (T A2−T B2)g4D. (T A2−T B2)g83.如图所示，将小球从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面ℎ处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)。
则A. 两球同时落地B. 相遇时两球速度大小相等C. 从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球动能的增加量D. 相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球b做功功率相等4.如图所示，物体A以速率v0从地面竖直上抛，同时物体B从某高处由静止自由下落，经过时间t0正好以速率v0落地。
规定竖直向下为正方向，不计空气阻力，两物体在时间t0内的v−t图像正确的是()A. B.C. D.5.下列关于物理学的基本知识说法正确的是()A. 只有质量和体积都很小的物体才能看成质点B. 在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的C. 加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大D. 当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时，位移的大小等于上升高度的两倍6.某同学将篮球竖直向上抛出，经过2s篮球落回抛出点，已知重力加速度g=10m/s2，且空气阻力忽略不计。
关于篮球在空中的运动，下列说法正确的是A. 篮球上升的时间大于下降的时间B. 篮球上升的最大高度为10mC. 篮球加速度先减小后反向增大D. 篮球抛出瞬间的速度大小为10m/s7.小球A从离地面高处做自由落体运动，小球B从A下方的地面上以的初速度做竖直上抛运动，两球同时开始运动，在空中相遇，不考虑相遇时的碰撞对运动过程的影响，两球落地后不反弹，取，则下列说法正确的是()A. 相遇时，小球B的速率是B. 两球相遇位置离地面高度为10mC. 开始运动时两球相遇D. 两球在空中只相遇一次8.从地面竖直上抛一物体A的同时，在离地面高H处有另一物体B开始做自由落体运动，两物体在空中同时到达距地面高ℎ处时速率都为v(两物体不会相碰)，则下列说法中正确的是()A. H=2ℎB. 物体A竖直上抛的初速度大小为2vC. 物体A竖直上抛的初速度大小是物体B落地时速度大小的2倍D. 物体A、B在空中运动的时间相等二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.下列说法中正确的是()A. 匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动B. 在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度C. 物体由某高度从静止开始下落一定做自由落体运动D. 竖直上抛到最高点时物体速度为零而加速度不为零10.在不计空气阻力的情况下，某物体以30m/s的初速度从地面竖直上抛，取重力加速度g取10m/s2，则下列判断正确的是()A. 物体在3s末上升到最高点B. 第2s末和第4s末物体的速度相同C. 前4s内物体的平均速度大小为10m/sD. 前4s内物体的位移大小为50m11.如图所示，长度为0.55m的圆筒竖直放在水平地面上，在圆筒正上方距其上端1.25m处有一小球(可视为质点)。
频闪摄影的物理题
频闪摄影的物理题
关于频闪摄影，物理题可以涉及多个方面，包括频闪照相机的原理、运动物体的位置和速度等。
以下是一个可能的题目示例：
题目：一个物体在频闪照相机的闪光灯照射下运动，每秒钟闪光10次。
若物体从第一张照片开始运动，且每次闪光的时间间隔相等，那么在闪光灯关闭后，物体通过的路程为1米，求该物体的平均速度。
解析：(1) 首先，我们要明确频闪照相机的闪光频率。
每秒钟闪光10次，意味着物体在每个闪光间隔内移动的距离之和为1米。
(2) 由于每次闪光的时间间隔相等，我们可以假设物体在每个间隔内的平均速度为v米/秒。
(3) 在1秒内，物体通过的路程为1米，因此有：物体在每个闪光间隔内移动的距离× 10 = 1米。
即10 × v = 1米。
(4) 解这个方程，我们可以得到物体的平均速度v = 0.1米/秒。
利用频闪摄影测重力加速度
以人教版高中物理必修1第45页“问题与 思考”第5题为例
问题：频闪摄影是研究变速
运动常用的手段。在暗室中 照相机的，频闪快门处于常 开状态，频闪仪每隔一定时 间发出一次短暂的强烈的闪 光，照亮运动的物体，于是 胶片上记录了物体在几个闪 光时刻的位置。右图 是小球 自由落下时 的频闪照片示意 图，频闪仪每隔0.04s闪光 一次。如果要通过这幅照片 测量自由落体的加速度，可 以采取哪几种方法？（图中
x2 x3
7.1 x4 12.5 x5 19.6
方法一：由图示可得 X1=0.8cm x2=2.4cm x4=5.4cm X5=7.1cm
x3=3.9cm
由于小球做自由落体运动，利用逐差相等，
则：g1=(x5-x2)/3 T 2 g2=(x4-x1)/3T
2
g=(g1+g2)/2=(9.79+9.58)m/s2=9.69m/s2
利用
g
0
t
计算g的值。
g
v v0 t
0 . 79 o . 40 0 . 08
m / s 9 . 75 m / s
2
方法二、画V—T图像求加速度 由频闪照片知小球在各个位置的速度为：
时间/s 0.04 0.08 0.12 0.16
位置/cm 0.8 3.2 7.1 12.5
速度（m/s) 0.4 0.79 1.16 1.56
V/(m/s)
2.5
2.0 1.5 1.0 0.5 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
t/s
图中直线的斜率即为自由落体的加速度： 2 g=(1.5-0.5)/(0.15-0.048)m/ s =0.98m/ s
频闪截屏技术测量小球加速度实验报告
测量斜面下滑小球的加速度实验日期：2016年7月28日小组成员：阳蒙强201527140048李苗苗201527140018孙晓洁201527140039汪芝海201527140041摘要：本实验主要由小组成员合作完成运用频闪截频技术测量从斜面下滑的小钢珠的加速度。
在测量过程中要用到Mr.captor 软件、ACDsee 软件和几何画板，Excel 软件。
实验目的：1、掌握运用频闪截频技术获取斜面下滑小球的图像；2、会运用ACDsee 软件处理图像；3、会使用几何画板与Excel 软件描绘小球运动轨迹，而求出加速度。
实验原理：小球从斜面静止下滑是初速度为零的匀加速直线运动，其位移与时间的关系应满足：221at S +v 0t ，运用频闪截频技术技术在相同时间间隔摄取小球从斜面滑下的图片，将所得图片汇集起来，会发现小球的运动轨迹随时间程抛物线状。
记录下小球的运动轨迹，运用软件可显示其运动轨迹方程。
从方程中即可探讨得出小球的加速度。
实验内容：1、小组成员合作，搭建坡度合适的斜面，可使小球下滑不那么快，易于捕捉小球的运动图像；2、将摄像头固定在一定高度，视野能垂直录摄位于下方的小球的运动，且视野要足够宽阔，可将小球的运动全程拍摄下来；3、打开MrCaptor 软件，拍摄小球在斜面下滑的运动；4、选取小球下滑的照片，用ACDsee 软件处理集合成一张图片；5、运用几何画板将图片中小球的轨迹描点，建立坐标轴，得出点的坐标；6、将所得点的坐标导入Excel 软件，描绘出图像，得出图像公式；7、由所得的公式分析得出小球下滑的加速度。
实验数据处理与结果分析：1、拍摄小球下滑的轨迹并汇集整合成一张图片：2、由几何画板描绘出小球的运动轨迹，并建立坐标轴标明小球的位置坐标：3、将所得坐标导入Excel,对纵坐标进行修正：在几何画板中导入图片，取实际相距30cm 的两点L 、K ，可用测量工具测得图像的距离为12.99厘米，由此可知纵坐标要扩大2.31倍。
第五课时自由落体运动课标要求1．理解自由落体运动和重力加速度的
第五课时自由落体运动课标要求1．理解自由落体运动和重力加速度的概念．2．掌握自由落体运动的规律．疑难点拨1．所有初速度为零的匀加速直线运动的规律及推论对于自由落体运动均适用．2．用频闪照相研究自由落体运动，在每隔相同时间拍摄一次所得照片的基础上，通过测量、计算可证明自由落体运动是匀加速直线运动，并可求得重力加速度g的值．其基本原理和方法是：使小球沿着直立的刻度尺做自由落体运动并用频闪照相将其拍摄下来；从照片中的刻度尺上读出各时刻小球所在位置：Xi(i＝0，1，2，3…)；则连续相等时间间隔的位移为：Si＝x i一x i-1：(i＝1，2，3…)；再计算各相邻相等时间间隔的位移差：△S i＝S i-S(i-1)(i=1，2，3…)；若在实验误差允许范围内有△S i＝△S (i＝1，2，3…)则可证明小球做匀加速直线运动；且由△S=gT2(丁为闪光时间间隔)即求出重力加速度g．范例解读例1一小球从楼顶的边缘自由落下，经过某层楼的窗户所经历的时间为0.1s，窗户的高度为1．45m；从窗台的下沿起，再经过0.2s着地．若取g＝l0rn／s2，求楼的高度．例2小石块A自塔顶自由落下a＝2m时，小石块月自离塔顶6＝8m处自由落下，两块石头同时着地，求塔的高度h．取g＝l0rn／s2．评注：所考察的过程尽可能选自由下落的起点处．例3跳伞运动员做低空跳伞表演，运动员从停在空中离地高300m的直升机上无初速度跳下，最初未打开降落伞，自由下落一段距离后再打开伞，若打开伞后是以3．6m／s2的加速度匀减速下降，为了安全，运动员着地速度不应超过4m／s，则运动员既要保证自己安全，又要以最短时间着地，应从离地多高处打开降落伞?下落的最短时间为多少?取g＝l0rn／s2．同步评价1．物体自由下落，从起点开始依次下落两段相等高度所经历的时间之比为( )(A)2:1 (B)2: 2 (C)( 2 +1):1 (D)( 2 一1):12．物体由屋顶自由下落，经过最后2m所用时间为o．15s，则屋顶的高度约为( )(A)10m (B)12m (C)14m (D)15m3．长为5m的竖直杆的下端距离一竖直隧道口上沿为5m，若这隧道长也是5m，让这根杆自由下落，杆能自由穿过隧道，则它通过隧道的时间为( )(A) 3 s (B)( 3 —1)s (C)( 3 +1)s (D)( 2 +1)s4．物体从离地高^处自由落下，当下落高度为0.5h时，它的速度为________；当它的速度为着地速度的一半时，它离开地面的高度为_____________．5．某物体从塔顶自由下落，在到达地面前的最后1s内所通过的位移是整个塔高的9／25，求塔高．6．有一根铁链悬在高处，处于自由下垂状态，放开后让铁链做自由落体运动，已知铁链通过悬点正下方3．2m处点所经历的时间为0．5s，求铁链的长度．(取g＝10m／s2)7．有一根长4．8m的细绳将A、B两小球相连，在足够高处先后相隔0.8s将A、B 自由释放，都做自由落体运动，求：(1)在B球释放后经多长时间连接A、B的细绳将被拉直?(2)此时A相对于B的速度多大?(取g＝l0rn／s2)8．在一座高25m的屋顶边，每隔一定时间有一滴水落下，第1滴水落到地面的时刻，正好是第6滴水离开屋顶的时刻，如果水滴的运动是自由落体运动，求：当第1滴水落地时，第3滴水与第4滴水之间的距离．9．物体A从塔顶自由释放后自由下落距离为20m时，物体月从离塔顶正下方距离为45m的地方自由落下，结果B比A迟1s着地．求塔的高度．(取g＝10m／s2)。
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方法二、画V—T图像求加速度 由频闪照片知小球在各个位置的速度为：
时间/s 0.04 0.08 0.12 0.16
位置/cm 0.8 3.2 7.1 12.5
速度（m/s) 0.4 0.79 1.16 1.56
V/(m/s)
2.5
2.0 1.5 1.0 0.5 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
利用
g
0
t
计算g的值。
g
v v0 t
0 . 79 o . 40 0 . 08
m / s 9 . 75 m / s
2
t/s
图中直线的斜率即为自由落体的加速度： 2 g=(1.5-0.5)/(0.15-0.048)m/ s =0.98m/ s
2
方法三、利用 h 值
g 2h
1 2
g
t
2
计算重力加速度的
2 12 . 5 1 . 16
2
t
2
cm / s 9 . 77 m / s
2
2
方法 四、可先计算出某两点的瞬时速度值， v v
0
0.8
3.2
x1
x2 x3
7.1 x4 12.5 x5 19.6
方法一：由图示可得 X1=0.8cm x2=2.4cm x4=5.4cm X5=7.1cm
x3=3.9cm
由于小球做自由落体运动，利用逐差相等，
则：g1=(x5-x2)/3 T 2 g2=(x4-x1)/3T
2
g=(g1+g2)/2=(9.79+9.58)m/s2=9.69m/s2
45页“问题与 思考”第5题为例
问题：频闪摄影是研究变速
运动常用的手段。在暗室中 照相机的，频闪快门处于常 开状态，频闪仪每隔一定时 间发出一次短暂的强烈的闪 光，照亮运动的物体，于是 胶片上记录了物体在几个闪 光时刻的位置。右图 是小球 自由落下时 的频闪照片示意 图，频闪仪每隔0.04s闪光 一次。如果要通过这幅照片 测量自由落体的加速度，可 以采取哪几种方法？（图中 数字的单位是厘米）