第04讲 运动学实验（复习讲义）（上海专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第04讲 运动学实验 目录 2 3 4 4 知识点01 伽利略斜面实验 4 知识点02 位移的测量 4 知识点03 光电门传感器测量瞬时速度 5 知识点04 用DIS测量加速度 5 6 考向01 伽利略斜面实验 6 考点02 DIS测量瞬时速度 8 考点03 DIS测量加速度 10 11 年度 选择型 填空题 计算题 实验题 综合题 2023年 × × × × × 2024年 × × × × × 2025年 × × × × × 2026年（预） ☆ ☆ × ☆☆ × （2026年预测的可能性仅供参考，每颗☆代表出题的可能性为20%，以此类推） 考情分析： 1．由于运动学实验虽然是主要知识点，但难度不高，是比较基础性的知识点，从历年的考题上分析，出题的可能性并不大。 2．高考对这部分内容的考查，可能会以实验题的填空或选择的形式出现，通常难度不大，分值也不会太高。 3．从命题内容上看，考察测量速度和加速度、图像变换或误差分析等内容。 复习目标： 目标一：了解位移传感器和光电门传感器的原理和使用方法。 目标二：了解测量位移、速度、加速度的数据处理方法。 目标三：了解伽利略斜面实验的实验+外推的思维方法。 知识点01 伽利略斜面实验 1. 伽利略做了两个光滑斜面实验： 实验一：减小右侧斜面倾角，如果没有阻力，小球水平面上物体一直运动，即物体运动不需要力维持。 实验二：斜面外推得到自由落体规律。 实验一 实验二 2. 区别实验结论和外推结论 实验结论是观察到的事实，外推结论是在一定假设下的推论，不是直接观察到的事实。 3. 是实验直接得到的结论，v=kt是间接推演得到的结论。 物体下落高度与时间平方成正比，与物体质量无关。 4. 伽利略实验体现了理想实验与逻辑推理相结合的思想。 知识点02 位移的测量 1. 测量工具：位移传感器，位移传感器测定物体距位移传感器接收器之间的距离 2. 结构原理： 如图（a）所示，位移传感器由发射器和接收器组成，发射器内装有红外线和超声波发射；接收器内装有红外线和超声波接收器。 如图（b）所示，测量时，固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，接收器收到红外线脉冲时开始计时t1，收到超声波脉冲时停止计时t2，计算机根据两者的时差Δt和空气中的声速，计算出发射器和接收器之间的距离（红外线传播时间可以忽略）。 右图是测量小车位移，发射器固定在小车上，接收器固定在支架上。 3. 数字化信息系统(Digital Information System) DIS主要由(1)传感器＋(2)数据采集器＋(3)计算机三部分组成。 工作原理是由各类传感器将实验过程中的物理量转化为电学量，体现科学研究中非常重要的“转化”思想。 知识点03 光电门传感器测量瞬时速度 1. 实验原理与方案： 某时刻（或某位置）附近极短时间（或极短位移）内的平均速度可视为物体在该时刻 （或该位置）的瞬时速度。实验需要测量两个物理量：时间间隔和相应的位移。 由于时间间隔和位移都太小，用光电门传感器，提高测量精度。 2. 实验装置与方法： 如下图所示，将光电门传感器固定在倾斜导轨上的适当位置，光电门传感器的支架与导轨垂直。使固定有挡光片的小车沿倾斜导轨下滑，并能顺利通过光电门传感器实现挡光。 A孔发射红外线，B孔接受红外线，AB之间无遮挡时电路断开，有物体挡光时电路接通，被遮挡的时间，即为挡光片通过光电门传感器的时间 Δt，小车在挡光时间内的位移 Δx 的大小即为挡光片的宽度。 3. 实验操作和数据收集 将小车从倾斜轨道的顶端附近由静止释放，记录挡光时间。更换不同宽度的挡光片，使挡光片固定在小车的同一位置，小车从导轨的同一位置由静止释放，记录挡光时间。 4. 数据分析 由实验数据的分析可知，在相同实验条件下，选择宽度为较小的挡光片时，瞬时速度的精确度较高。 知识点04 用DIS测量加速度 1. 使用位移传感器 利用位移传感器测出运动物体的位移随时间的变化关系，进行数据处理得到s－t图的斜率v随时间的变化关系，即得到v－t图，根据得到运动物体的加速度。实验步骤如下： （1）如下图，将位移传感器接收器固定在轨道顶端，将位移传感器发射器固定到小车上。 （2）记录s-t图像，使用DIS软件转换为v-t图像。 （3）选择一定区域，根据加速度的定义，使用DIS的软件计算出加速度的大小。 2. 使用光电门传感器，如下图，使用光电门传感器测量物体通过两个不同位置的瞬时速度v1和v2，装置可为水平，斜面或竖直方向，再通过测量两个位置之间距离L，通过，可计算得到加速度。 考向01 伽利略斜面实验 例1. 伽利略通过斜面实验研究自由落体运动的规律，下列说法正确的是（    ） A．丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论 B．通过甲图中的实验现象发现，物体的位移和时间成正比 C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更易观察和测量 D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更易观察和测量 【答案】C 【解析】A．甲、乙丙都是实验现象，而丁图是通过合理的外推得到的，由于伽利略时代没有准确测量时间的工具，不能测量自由落体所用的时间，故伽利略没有直接利用自由落体运动进行实验，故A错误； B．通过甲图中的实验现象发现，物体的位移和时间的平方成正比，故B错误； CD．由于伽利略是靠滴水计时的，无法准确测量对应的时间，所以利用铜球斜面实验，“冲淡”重力的作用，使实验现象更易观察和测量，故C正确，D错误。 故选C。 【变式训练1】伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（　　） A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关 【答案】B 【解析】A、B、伽利略通过实验测定出小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，并证明了速度随时间均匀变化，故A错误，B正确； C、不论斜面光滑与不光滑，当斜面的长度一定时，小球滑到斜面地的速度都与斜面的倾角有关，且倾角越大，小球滑到斜面底端的速度就越大；故C错误； D、斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间随倾角的增大而减小，故D错误． 【变式训练2】伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次．假设某次实验在固定斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，使A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（　　） A． B． C． D．s3﹣s2=s2﹣s1 【答案】B 【解析】A. 小球在斜面上三次运动的位移不同，未速度一定不同，A项错误； B. 三次下落中位移与时间平方向的比值为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，B项正确； C. 公式正确，但由于速度不是直接测量，所以不是当时伽利略用来证明匀变速直线运动的结论，C错误。 D. 由图中几何关系可知，s3-s2>s2-s1，D项错误。 考点02 DIS测量瞬时速度 例1. 如图是用DIS测定小车的加速度的实验装置。 （1）A是分体式位移传感器的_______器部分。 （2）实验获得的v-t图如图所示，是一辆从斜面下滑的小车运动的v-t图，由图可知，小车在AB段的运动可以近似地看作_____运动，小车在AB段的加速度大小为_______m/s2，小车在AB段的位移大小为_______m。 【答案】 ①. 信号发射 ②. 匀加速 ③. 2 ④. 0.12 【详解】（1）[1]A是分体式位移传感器的信号发射器部分。 （2）[2][3][4]图像中AB段的近似为直线，则可以近似地看作匀加速直线运动， 小车在AB段的加速度大小为 小车在AB段的位移大小为 例2. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为2cm，当小车从高处加速滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为，则小车上的挡光片开始挡光时的近似瞬时速度为_________，这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”）。 【答案】 ①. 1 ②. 偏大 【详解】[1]小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为 [2]小车做匀加速直线运动，所求得的速度为平均速度，即等于小车经过遮光板中间时刻的瞬时速度，所以大于小车上的挡光条开始挡光时的瞬时速度。即这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值偏大。 【变式训练1】（1）用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的______部分固定在小车上，______部分固定在轨道一端，并将它与______（设备名称）相连。实验中得到如图所示的图线，则AB段的平均速度大小为______m/s。 （2）“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，图中的①是______传感器。实验中让装有挡光片的小车每次从同一位置由静止开始下滑，实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间，数据见表格，为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度，应选择的测量数据是第______组数据，且小车的瞬时速度为______m/s。（结果保留2位小数）“瞬时速度”的测量体现了______的思想方法。 组次 宽度/m 挡光时间/s 1 0.0800 0.23044 2 0.0600 0.17464 3 0.0400 0.11662 4 0.0200 0.05850 【答案】 ①. 发射器 ②. 接收器 ③. 数据采集器 ④. 0.45 ⑤. 光电门 ⑥. 4 ⑦.0.34 ⑧. 极限 【详解】（1）[1][2][3]用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的发射器部分固定在小车上，接收器部分固定在轨道一端，并将它与数据采集器相连。实验中得到如图所示的图线； [4] 根据平均速度的定义，可得AB段的平均速度大小为 （2）[5]图中①所示的器材名称是光电门传感器； [6]平均速度与一段位移和时间对应，瞬时速度与某一位置和时刻对应。根据平均速度的定义 可知，当位移很小，时间很短时，可以利用平均速度来代替瞬时速度，因此第4组数据更符合要求。 [7]小车的瞬时速度为 [8] “瞬时速度”的测量体现了极限的思想方法。 【变式训练2】“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为，当小车从高处滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为0.02s，则小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为_________m/s，这个计算出的瞬时速度值比真实的瞬时速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”），由此产生的误差_________（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。 【答案】 ①. 0.25 ②. 偏大 ③. 不能 【详解】[1]本实验中用平均速度代替瞬时速度，可得小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为 [2][3]小车做匀加速直线运动，所求得的平均速度等于小车经过遮光板所用时间中间时刻的瞬时速度，大于小车上的遮光条开始挡光时的瞬时速度，由此产生的误差并不能通过增加实验次数而减小，多次实验求得的是小车经过遮光板所用时间中间时刻的瞬时速度的平均值。 考点03 DIS测量加速度 例1. （24-25高一上·上海·阶段练习）某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度（可视为恒定），在滑块上安装了宽度d=2cm的遮光条，如图所示。然后利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为，通过光电门2所用的时间为，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t=2s，则滑块的加速度大小为 。 【答案】0.1m/s2 【详解】设遮光条通过两光电门的速度分别为v1、v2， 则 则滑块运动的加速度大小为 （2024徐汇二模）在“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验中，某小组同学分别采用“光电门传感器”和“位移传感器”进行测量。 1．采用光电门传感器测量时，实验装置如图（a）所示，光电门传感器固定在导轨上，使固定有挡光片的小车沿倾斜导轨下滑。 小车 导轨 挡光片 光电门 传感器 （a） （1）更换宽度 ∆x 不同的挡光片，每次由同一位置静止释放小车，将挡光时间 ∆t 记录在表格内。其中挡光时间最短的应是序号_____，平均速度最小的应是序号_____，挡光片前缘经过光电门时的瞬时速度最接近序号_____的平均速度。 实验序号 1 2 3 4 挡光片宽度 Δx/cm 6 4 2 1 挡光时间 Δt/s 平均速度 v/m·s−1 （2）将表中平均速度 v 和挡光时间 ∆t 的数据绘制成 v – ∆t 图像，经计算机拟合得到的函数关系如图（b）所示。则小车运动的加速度 a =_____m/s2（保留 3 位有效数字），图像截距 0.8211 的物理含义是：_______。 Δt/s v/m·s−1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.82 0.00 0.83 0.84 0.85 0.86 v = 0.6674Δt + 0.8211 （b） 2．采用分体式位移传感器测量时，实验装置如图（c）所示，发射器安装在小车上，接收器固定在导轨底端。位移传感器通过发射红外线和超声波进行测量，并绘制出小车的 x – t 图线，如图（d）所示。 （c） t/s 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6 0.7 0 0.4 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 0.45，61.7 0.55，55.1 0.65，46.9 0.50，58.6 0.60，51.2 x/cm （d） 0.0 （1）红外线属于_______，超声波属于________。 A．电磁波 B．机械波 （2）当小车滑向接收器时，理论上接收器接收到的超声波频率应_______，波长应_______。 A．变大 B．变小 C．不变 （3）（论证）根据实验数据，论证 0.45 s ~ 0.65 s 之间，小车的运动是否为匀加速直线运动。 【答案】1．（1）4，4，4 （2）1.33，挡光片前缘经过光电门时的瞬时速度 2．（1）A，B；（2）A，B （3）对图上 5 个数据点进行数据分析， 由图可知：5 个点的位置分别为 x1 = 0.617 m，x2 = 0.586 m，x3 = 0.551 m，x4 = 0.512 m，x5 = 0.469 m。 每隔 0.05 s，小车的位移分别为 s1 = 0.586 − 0.617 = − 0.031 m，s2 = − 0.035 m，s3 = − 0.039 m，s4 = − 0.043m。所以在相等时间内，小车的位移增量 ∆s12 = 0.004 m，∆s23 = 0.004 m，∆s34 = 0.004 m。 符合匀加速直线运动的特点：在相等的时间间隔内，位移的增量相同。 说明小车是在做匀加速直线运动。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$nullnull 第04讲 运动学实验 目录 2 3 4 4 知识点01 伽利略斜面实验 4 知识点02 位移的测量 4 知识点03 光电门传感器测量瞬时速度 5 知识点04 用DIS测量加速度 5 6 考向01 伽利略斜面实验 6 考点02 DIS测量瞬时速度 7 考点03 DIS测量加速度 9 9 年度 选择型 填空题 计算题 实验题 综合题 2023年 × × × × × 2024年 × × × × × 2025年 × × × × × 2026年（预） ☆ ☆ × ☆☆ × （2026年预测的可能性仅供参考，每颗☆代表出题的可能性为20%，以此类推） 考情分析： 1．由于运动学实验虽然是主要知识点，但难度不高，是比较基础性的知识点，从历年的考题上分析，出题的可能性并不大。 2．高考对这部分内容的考查，可能会以实验题的填空或选择的形式出现，通常难度不大，分值也不会太高。 3．从命题内容上看，考察测量速度和加速度、图像变换或误差分析等内容。 复习目标： 目标一：了解位移传感器和光电门传感器的原理和使用方法。 目标二：了解测量位移、速度、加速度的数据处理方法。 目标三：了解伽利略斜面实验的实验+外推的思维方法。 知识点01 伽利略斜面实验 1. 伽利略做了两个光滑斜面实验： 实验一：减小右侧斜面倾角，如果没有阻力，小球水平面上物体一直运动，即物体运动不需要力维持。 实验二：斜面外推得到自由落体规律。 实验一 实验二 2. 区别实验结论和外推结论 实验结论是观察到的事实，外推结论是在一定假设下的推论，不是直接观察到的事实。 3. 是实验直接得到的结论，v=kt是间接推演得到的结论。 物体下落高度与时间平方成正比，与物体质量无关。 4. 伽利略实验体现了理想实验与逻辑推理相结合的思想。 知识点02 位移的测量 1. 测量工具：位移传感器，位移传感器测定物体距位移传感器接收器之间的距离 2. 结构原理： 如图（a）所示，位移传感器由发射器和接收器组成，发射器内装有红外线和超声波发射；接收器内装有红外线和超声波接收器。 如图（b）所示，测量时，固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，接收器收到红外线脉冲时开始计时t1，收到超声波脉冲时停止计时t2，计算机根据两者的时差Δt和空气中的声速，计算出发射器和接收器之间的距离（红外线传播时间可以忽略）。 右图是测量小车位移，发射器固定在小车上，接收器固定在支架上。 3. 数字化信息系统(Digital Information System) DIS主要由(1)传感器＋(2)数据采集器＋(3)计算机三部分组成。 工作原理是由各类传感器将实验过程中的物理量转化为电学量，体现科学研究中非常重要的“转化”思想。 知识点03 光电门传感器测量瞬时速度 1. 实验原理与方案： 某时刻（或某位置）附近极短时间（或极短位移）内的平均速度可视为物体在该时刻 （或该位置）的瞬时速度。实验需要测量两个物理量：时间间隔和相应的位移。 由于时间间隔和位移都太小，用光电门传感器，提高测量精度。 2. 实验装置与方法： 如下图所示，将光电门传感器固定在倾斜导轨上的适当位置，光电门传感器的支架与导轨垂直。使固定有挡光片的小车沿倾斜导轨下滑，并能顺利通过光电门传感器实现挡光。 A孔发射红外线，B孔接受红外线，AB之间无遮挡时电路断开，有物体挡光时电路接通，被遮挡的时间，即为挡光片通过光电门传感器的时间 Δt，小车在挡光时间内的位移 Δx 的大小即为挡光片的宽度。 3. 实验操作和数据收集 将小车从倾斜轨道的顶端附近由静止释放，记录挡光时间。更换不同宽度的挡光片，使挡光片固定在小车的同一位置，小车从导轨的同一位置由静止释放，记录挡光时间。 4. 数据分析 由实验数据的分析可知，在相同实验条件下，选择宽度为较小的挡光片时，瞬时速度的精确度较高。 知识点04 用DIS测量加速度 1. 使用位移传感器 利用位移传感器测出运动物体的位移随时间的变化关系，进行数据处理得到s－t图的斜率v随时间的变化关系，即得到v－t图，根据得到运动物体的加速度。实验步骤如下： （1）如下图，将位移传感器接收器固定在轨道顶端，将位移传感器发射器固定到小车上。 （2）记录s-t图像，使用DIS软件转换为v-t图像。 （3）选择一定区域，根据加速度的定义，使用DIS的软件计算出加速度的大小。 2. 使用光电门传感器，如下图，使用光电门传感器测量物体通过两个不同位置的瞬时速度v1和v2，装置可为水平，斜面或竖直方向，再通过测量两个位置之间距离L，通过，可计算得到加速度。 考向01 伽利略斜面实验 例1. 伽利略通过斜面实验研究自由落体运动的规律，下列说法正确的是（    ） A．丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论 B．通过甲图中的实验现象发现，物体的位移和时间成正比 C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更易观察和测量 D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更易观察和测量 【变式训练1】伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（　　） A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关 【变式训练2】伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次．假设某次实验在固定斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，使A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（　　） A． B． C． D．s3﹣s2=s2﹣s1 考点02 DIS测量瞬时速度 例1. 如图是用DIS测定小车的加速度的实验装置。 （1）A是分体式位移传感器的_______器部分。 （2）实验获得的v-t图如图所示，是一辆从斜面下滑的小车运动的v-t图，由图可知，小车在AB段的运动可以近似地看作_____运动，小车在AB段的加速度大小为_______m/s2，小车在AB段的位移大小为_______m。 例2. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为2cm，当小车从高处加速滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为，则小车上的挡光片开始挡光时的近似瞬时速度为_________，这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”）。 【变式训练1】（1）用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的______部分固定在小车上，______部分固定在轨道一端，并将它与______（设备名称）相连。实验中得到如图所示的图线，则AB段的平均速度大小为______m/s。 （2）“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，图中的①是______传感器。实验中让装有挡光片的小车每次从同一位置由静止开始下滑，实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间，数据见表格，为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度，应选择的测量数据是第______组数据，且小车的瞬时速度为______m/s。（结果保留2位小数）“瞬时速度”的测量体现了______的思想方法。 组次 宽度/m 挡光时间/s 1 0.0800 0.23044 2 0.0600 0.17464 3 0.0400 0.11662 4 0.0200 0.05850 【变式训练2】“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为，当小车从高处滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为0.02s，则小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为_________m/s，这个计算出的瞬时速度值比真实的瞬时速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”），由此产生的误差_________（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。 考点03 DIS测量加速度 例1. （24-25高一上·上海·阶段练习）某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度（可视为恒定），在滑块上安装了宽度d=2cm的遮光条，如图所示。然后利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为，通过光电门2所用的时间为，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t=2s，则滑块的加速度大小为 。 （2024徐汇二模）在“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验中，某小组同学分别采用“光电门传感器”和“位移传感器”进行测量。 1．采用光电门传感器测量时，实验装置如图（a）所示，光电门传感器固定在导轨上，使固定有挡光片的小车沿倾斜导轨下滑。 小车 导轨 挡光片 光电门 传感器 （a） （1）更换宽度 ∆x 不同的挡光片，每次由同一位置静止释放小车，将挡光时间 ∆t 记录在表格内。其中挡光时间最短的应是序号_____，平均速度最小的应是序号_____，挡光片前缘经过光电门时的瞬时速度最接近序号_____的平均速度。 实验序号 1 2 3 4 挡光片宽度 Δx/cm 6 4 2 1 挡光时间 Δt/s 平均速度 v/m·s−1 （2）将表中平均速度 v 和挡光时间 ∆t 的数据绘制成 v – ∆t 图像，经计算机拟合得到的函数关系如图（b）所示。则小车运动的加速度 a =_____m/s2（保留 3 位有效数字），图像截距 0.8211 的物理含义是：_______。 Δt/s v/m·s−1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.82 0.00 0.83 0.84 0.85 0.86 v = 0.6674Δt + 0.8211 （b） 2．采用分体式位移传感器测量时，实验装置如图（c）所示，发射器安装在小车上，接收器固定在导轨底端。位移传感器通过发射红外线和超声波进行测量，并绘制出小车的 x – t 图线，如图（d）所示。 （c） t/s 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6 0.7 0 0.4 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 0.45，61.7 0.55，55.1 0.65，46.9 0.50，58.6 0.60，51.2 x/cm （d） 0.0 （1）红外线属于_______，超声波属于________。 A．电磁波 B．机械波 （2）当小车滑向接收器时，理论上接收器接收到的超声波频率应_______，波长应_______。 A．变大 B．变小 C．不变 （3）（论证）根据实验数据，论证 0.45 s ~ 0.65 s 之间，小车的运动是否为匀加速直线运动。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$nullnull