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  • 1. (2020高二下·民勤期末) 图1为验证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Δt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研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

    1. (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,获得带有点迹的纸带,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s1 , s2 , …,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,在坐标纸上做出 —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处应成关系(填“线性”或“非线性”)。

    2. (2) 完成下列填空:

      (ⅰ)本实验中,为了保证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s1、s2、s3 , a可用s1、s3和Δt表示为a=;图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=mm,s3=mm,由此求得加速度的大小a=m/s2

      (ⅲ)图3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

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