图*为验*牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用表示。在小车...

问题详情：

图*为验*牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源，打点的时间间隔用表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。

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(1)完成下列实验步骤中的填空：

①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。

②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距xx…，求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出 ­m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成________(填“线*”或“非线*”)关系。

(2)完成下列填空：

(ⅰ)本实验中，为了保*在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_____________________；

(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为xx2和x3。a可用xx3和Δt表示为a＝________。图乙为用米尺测量某一纸带上的xx3的情况，由图可读出x1＝________mm，x3＝________mm，由此求得加速度的大小a＝________m/s2。

(ⅲ)图*为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________。

【回答】

（1）等间距　线*  （2）(ⅰ)小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车和砝码的总质量

(ⅱ)　24.2(23.9～24.5)mm　47.3(47.0～47.6)mm　1.16(1.13～1.19)m/s2　(ⅲ)　

【解析】：（1）对小车平衡摩擦力后，则打点计时器打出的点间距相等，说明小车做匀速直线运动，平衡了摩擦力。根据牛顿第二定律可得：F＝(m0＋m)a，＝(m0＋m)＝m，由函数解析式可知与m应成线*关系。

(2)(ⅰ)对系统分析，根据牛顿第二定律可得：mg－FT＝ma；对小车分析有：FT＝Ma，两式联立可得FT＝·mg，故只有M≫m时，FT≈mg，小车所受的拉力近似不变，才满足题意。

(ⅱ)由匀变速直线运动规律可得：x3－x1＝2a(5Δt)2得＝ m/s2＝1.16 m/s2

(ⅲ)设小车质量为m0，根据牛顿第二定律得：F＝(m0＋m)a，即，结合图*有

截距：，斜率：k＝，故可得F＝，m0＝。

知识点：牛顿第二定律

题型：实验,探究题