用斜面、长木板、薄木垫、小车、吊盘及钩码、砝码等装置做“探究牛顿第二定律实验”，回答下面问题：（1）实验中吊盘及钩码的总质量m和小车与砝码的总质量M间必须满足（2）按实验

Question

用斜面、长木板、薄木垫、小车、吊盘及钩码、砝码等装置做“探究牛顿第二定律实验”，回答下面问题：
（1）实验中吊盘及钩码的总质量m和小车与砝码的总质量M间必须满足___
（2）按实验要求安装好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的安排顺序不尽合理，请将合理的顺序以字母代号填写在下面横线上

①___、②___、③___、④___、⑤___、⑥___
A．保持吊盘及钩码的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；
B．保持小车质量不变，改变吊盘里钩码的质量，测出加速度，重复几次；
C．用天平测出小车和吊盘的质量；
D．平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；
E．挂上吊盘，放进钩码，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；
F．根据测量的数据，分别画出a-F和a- (1)/(M)的图线
（3）实验中甲乙两位同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图2中的直线Ⅰ和直线Ⅱ，直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围．下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是___
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
（4）如图3给出了该次实验中某同学打出的一条纸带，从“1”点开始，第5个点取一个计数点，其中1、2、3、4、5都为记数点，其中x₁=1.41cm，x₂=1.91cm，x₃=2.39cm，x₄=2.91cm．实验所用交流电的频率为50Hz，由纸带数据计算可得计数点“4”所代表时刻的瞬时速度大小v₄=___m/s，小车的加速度大小a=___m/s²．（结果保留到小数点后三位）

Answer 1

（1）由于本实验中认为盘及钩码的总重力为拉小车运动的合力，故应该满足沙和沙桶总质量m远小于小车及其上砝码总质量M，即m<（2）首先要测出测出小车的质量；为使细绳对小车的拉力等于小车的合外力，应平衡摩擦力；再保持重物（砝码及砝码盘）的质量不变，测出加速度，保持小车质量不变，改变重物（砝码及砝码盘）的质量，测出加速度，最后分别画出a-F和a-(1)/(m)的图线，研究a与F的关系和a与m的关系．故合理的顺序是C、D、E、A、B、F．
（3）A、甲图象表明在小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过渡，即把长木板的末端抬得过高了．故A错误B正确．
C、乙图象说明在拉力大于0时，物体的加速度为0，说明合外力为0，即绳子的拉力被摩擦力平衡了，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够．故C正确而D错误；
（4）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
得：x₁=1.41cm=0.0141m，x₂=1.91cm=0.0191m，x₃=2.39cm=0.0239m，x₄=2.91cm=0.0291m
v₃=(x3+x4)/(2T)=(0.0239+0.0291)/(2×0.1)=0.265m/s；
（2）根据匀变速直线运动的推论公式△s=aT²可以求出加速度的大小，
得：s₄-s₂=2a₁T²
s₃-s₁=2a₂T²  
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=(1)/(2)（a₁+a₂）=((x3+x4)-(x1+x2))/(4T2)=((0.0291+0.0239)-(0.0141+0.0191))/(4×0.01)=0.495m/s²
故答案为：
（1）m<<M；（2）C、D、E、A、B、F   （C、D可互换，A、B可互换）；
（3）BC；
（4）0.265；0.495．