A．类比实验法 C．控制变量法
B．等效替代法 D．极限法
(2)在做实验之前，该同学发现有一只弹簧测力计如图甲所示，则在使用前应该对弹簧测力计________．
(3)如图乙所示的四个力中，力________(填图中字母)是由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋测得的．
(4)该同学已经作出了两个分力的力的图示，如图丙所示，方格中每边的长度表示0.5N，请帮助该同学用作图法作出合力F的图示，并求出合力的大小为________N．(结果保留两位有效数字)
答案 (1)B (2)校零 (3)F′ (4)如图所示
3．5
解析 (1)“验证平行四边形定则”的实验中采用的是等效替代法，故选B. (2)在使用前应该对弹簧测力计进行校零．
(3)由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋时，力的方向与OA重合，可知题图乙所示的四个力中，力F′是由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋测得的． (4)合力F的图示如图；由图可知合力的大小为3.5N.
1．创新型实验的特点
(1)以基本的力学模型为载体，依托运动学规律和力学定律设计实验．
(2)将实验的基本方法——控制变量法，处理数据的基本方法——图象法、逐差法，融入到实验的综合分析之中． 2．创新型实验的处理
(1)根据题目情景，抽象出相应的力学模型、运动过程，根据相应规律列出关系式，从而明确实验的理论依据．
(2)应用原理公式或图象法处理实验数据，结合物体实际受力情况和理论受力情况对结果进行分析．
例3 (2019·山东济南市上学期期末)空间站中不能利用天平测量质量，为此某同学为空间站设计了如图(a)所示的实验装置，用来测量小球质量．图中弹簧固定在挡板上，光滑轨道B处装有光电门，可以测量出小球经过光电门的时间．该同学设计的主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测量小球的直径d ②将弹簧左端固定在挡板上
③小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录压缩量x
④由静止释放小球，测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t ⑤改变弹簧的压缩量，重复步骤③、④多次 ⑥分析数据，得出小球的质量
12
已知弹簧弹性势能Ep＝kx，k为劲度系数，x为形变量．该同学使用了一个已知劲度系数为
2
k0的弹簧进行了上述实验，请回答下列问题
(1)步骤①中游标卡尺示数情况如图(b)所示，小球的直径d＝________cm；
(2)某一次步骤④中测得小球通过光电门的时间t为5.00ms，则此次小球离开弹簧的速度v＝________m/s；
(3)根据实验步骤中测得的物理量，则可得小球的质量m＝________.(用实验步骤①、③、④中测得的物理量表示)
k0x2t2
答案 (1)1.14 (2)2.28 (3)2 d解析 (1)小球的直径为：11mm＋4×0.1mm＝11.4mm＝1.14cm.
(2)由于小球离开弹簧后做匀速直线运动，小球经过光电门时的速度与离开弹簧时的速度相等，
d1.14×10－2m
故小球离开弹簧时的速度为v＝＝＝2.28m/s；
t5.00×10－3s
1212k0xt(3)由能量守恒定律可知：Ep＝k0x＝mv，解得：m＝2.
22d拓展训练4 (2019·余姚市4月选考)某同学“探究钩码加速度与合外力的关系”的实验装置如图所示，一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，用轻绳绕过定滑轮及光滑的动滑轮将滑块与弹簧测力计相连．实验中保持钩码的质量不变，在滑块上增加砝码进行多次测量，每一次滑块均从同一位置P由静止释放，在钩码带动下滑块向右运动，此过程中，记录弹簧测力计的示数F和光电门的遮光时间t，用弹簧测力计测得钩码受到的重力为G，用刻度尺测得
22
P与光电门间的距离为s，用螺旋测微器测得滑块上窄片的宽度为d.
(1)实验中________(选填“需要”或“不需要”)平衡滑块受到的滑动摩擦力． (2)钩码的加速度大小a＝________(用含有d、t、s的表达式表示)． (3)根据实验数据绘出的下列图象中最符合本实验实际情况的是________．
d2
答案 (1)不需要 (2)2 (3)A
4st拓展训练5 (2019·四川宜宾市第二次诊断)某实验小组利用如图甲所示器材测量滑块与木板之间的动摩擦因数． 实验步骤：
①用弹簧测力计测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧测力计相连，如图所示．在
A端向右水平拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后，将读数记作F；
③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；
实验数据如下表所示：
次数 力 1 1.50 0.59 2 2.00 0.83 3 2.50 0.99 4 3.00 1.22 5 3.50 1.37 6 4.00 1.61 G/N F/N
(1)根据表中数据在图乙给定的坐标纸上作出F－G图线．
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)．
(3)在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量________(选填“会”或“不会”)产生影响． 答案 (1)如图所示
(2)0.40(0.39～0.41均可) (3)不会
例4 (2019·金华十校高三期末)小明同学用如图甲所示的装置做“探究碰撞中的不变量”实验．他在水平放置的气垫导轨左端安装了一个弹射装置，滑块甲被弹射装置锁定．若打开控制开关，滑块甲可被弹射装置向右弹出．他还在滑块甲的右端和滑块乙的左端装上了弹性碰撞架(图中未画出)，可保证在滑块碰撞过程中能量损失极小．滑块乙静置于两个光电门之间，滑块甲和滑块乙装有相同宽度的挡光片．
(1)该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图乙所示，则d＝________cm.
(2)为使碰撞后两滑块能先后通过光电门2，则下列哪组滑块能使实验效果更好？________. A．M甲＝50g M乙＝50g B．M甲＝50g M乙＝100g C．M甲＝100g M乙＝50g
(3)某次实验时，该同学记录下滑块甲通过光电门1的时间为Δt1，滑块乙通过光电门2的时间为Δt2，滑块甲通过光电门2的时间为Δt3，则：
①只要等式________在误差允许的范围内成立，则可说明碰撞过程中动量守恒． ②只要等式________在误差允许的范围内成立，则可说明这次碰撞为弹性碰撞． (注：以上2个等式必须用题目中所给的字母表示) 答案 (1)2.040 (2)C
(3)①M甲＝M甲＋M乙或＝＋
Δt1Δt3Δt2Δt1Δt3Δt2
1d21d21d2M甲M甲M乙
②M甲()＝M甲()＋M乙()或2＝2＋2 2Δt12Δt32Δt2?Δt1??Δt3??Δt2?
拓展训练6 (2019·宁波市3月模拟 )利用传感器可以方便地采集实验数据，用来做物理实验．
(1)如图甲所示，小梅同学用手机中磁传感器来探究单摆的运动．她将一小块磁铁吸附在单摆小球下方，成为一个“有磁性的重物”，测量出悬点与摆球上端的绳长L，将手机放置在悬点正下方，打开手机中磁传感器软件，将细线拉开一定小角度θ(θ＜5°)，手机中屏幕显示手机所在处磁感应强度随时间变化图象(如图乙所示)，则该单摆周期为________s(保留3位有效数字)．多次调节绳长并测出绳长和对应周期，________(填“能”或“不能”)测出当地重力加速度．
dddM甲M甲M乙
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