【正文】      一、实验器材的创新
　　(1)利用光电门测出小车上遮光条通过光电门的时间，利用v＝■计算小车通过光电门的速度．
　　(2)利用气垫导轨代替长木板，不必平衡小车的摩擦力．
　　例1．如下图所示是利用光电门探究“滑块加速度与外力关系”的实验装置．滑块上的挡光板的宽度为d，滑块出发点到光电门位置的距离为l.使滑块从起点由静止开始运动．光电计时器记录下滑块上挡光板通过光电门的时间为Δt.







　　(1)滑块小车通过光电门时的瞬时速度v＝________.
　　(2)滑块小车的加速度a＝________.
　　(3)换用不同钩码拉，测出多组不同拉力F对应的Δt，用图象法处理获得的数据，若以拉力F为纵坐标，则应以________为横坐标，才能得出加速度与合外力的正比关系．
　　[解析]　(1)挡光板很窄，挡光板过光电门时的平均速度就可以当作瞬时速度，所以v＝■；(2)根据运动公式v2＝2al，所以a＝■；(3)F＝ma＝m■，可见合力F与■成正比，以拉力F为纵坐标，则应以■为横坐标．
　　[答案]　(1)■　(2)■　(3)■
　　例2．如下图所示，是一种可以用来测量动摩擦因数的实验装置．长木板用铁架台支撑起来形成一个斜面．打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．






　　在实验中得到的一条纸带，如下图甲，是实验中得到的纸带的一部分，分别测量B、C、D、E、F、G到A点的距离s，以打下A点的时刻为时间t的计时起点，根据s、t对应数据，作出s－t2图线如下图乙所示．










　　(1)从图线能够判断出，打下A点时，小车的运动速度vA＝________，图线斜率k与小车加速度a的关系是________．
　　(2)从图线可知，小车的加速度a＝________ cm/s2.
　　(3)为测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，还应该测量出下列物理量中的________(填选项前面的字母)．
　　A．斜面长度L           B．斜面高度h
　　C．滑块的质量m           D．滑块运动的时间t
　　滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用所测物理量表示，重力加速度为g)．与真实值相比，这种方法测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．
　　[解析]　(1)由于物体做的是匀变速直线运动，所以其从某一点开始运动的位移s＝v0t＋■at2，由于s－t2图线是一条倾斜直线，因此v0＝0，则s＝■t2，这样，就可以知道s－t2图线的斜率为■.
　　(2)通过图线可求得斜率为k＝46.7，加速度a＝2k＝93.0 cm/s2.
　　(3)为测量动摩擦因数，需找出μ与a的关系，由牛顿第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma，式中θ为木板的倾角，由几何关系sinθ＝h/L，cosθ＝■/L，代入有μ＝■.故还应测的物理量有L、h.测量时忽略了空气阻力及纸带受到的摩擦力等，故测出的动摩擦因数值偏大．
　　[答案]　(1)0　k＝■a　(2)93.0　(3)AB　■　偏大
　　二、实验原理的创新
　　例3.(2015·孝感市检测)某同学利用如下图所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下：





　　A．按照图示安装好实验装置，挂上砂桶(含少量砂子)．
　　B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等．
　　C．取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的质量m，并记下．
　　D．保持长木板的倾角不变，不挂砂桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间．
　　E．重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复B～D步骤．
　　(1)若砂桶和砂子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为________．(忽略空气阻力)



　　(2)用游标卡尺测得遮光片宽度d＝________ mm.
　　(3)若遮光片的宽度为d，光电门甲、乙之间的距离为l，显示的时间分别为t1、t2，则小车的加速度a＝________.
　　(4)有关本实验的说法正确的是________．
　　A．砂桶和砂子的总质量必须远远小于小车的质量
　　B．小车的质量必须远远小于砂桶和砂子的总质量
　　C．平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶
　　D．平衡摩擦力时不能取下细绳和砂桶
　　[答案]　(1)mg　(2)6.75
　　               (3)■　(4)D
　　(1)挂上砂桶，调节长木板的倾角，使小车匀速时，此时细绳拉力等于砂桶的重力．
　　(2)取下细绳和砂桶后，小车下滑时的合外力即为砂桶和砂子的总重力．
　　方向3：数据处理方法的创新
　　(1)由2al＝v22－v12得：a＝■
　　(2)利用传感器测速度或加速度．