牛頓定律實驗裝置圖

① 如圖甲所示為為「驗證牛頓第二定律」的實驗裝置示意圖．某同學用此實驗裝置研究物體加速度和合外力的關系

①平衡摩擦力的標准為小車可以勻速運動，打點計時器打出的紙帶點跡間隔均勻．
設小車的質專量為M，砝碼和砝碼盤屬的質量為m，設繩子上拉力為F，
以整體為研究對象有mg=（m+M）a
解得a=

mg

M+m

以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma=

M

M+m

mg
顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認為繩對小車的拉力大小等於砝碼和砝碼盤的重力．所以為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質量之和應該遠小於小車和砝碼的總質量．
②研究物體加速度和合外力的關系時，應保證小車質量不變；
③a、由圖線OA段可知，a與F的圖線是傾斜的直線，可知質量一定的情況下，加速度與合外力成正比．
b、因為圖線的斜率表示物體的質量，AB段明顯偏離直線，此時小車的質量不再遠大於鉤碼的質量，斜率為鉤碼和小車總質量的倒數．
故選：C
故答案為：①間距相等；砝碼及砝碼盤的總質量遠小於小車的質量；②小車的質量；③a．當小車質量不變時，小車的加速度與合外力成正比；b．C

② 如圖1所示是研究牛頓第二定律的實驗裝置．長木板固定在水平桌面上，打點計時器固定在長木板上，紙帶穿過

（1）小車運動時受到重力、支持力、阻力與兩個繩子上的拉力，阻力與重力沿斜面向下的分力平衡，所以小車受到的合外力等於拉力的2倍，即2F．
（2）小車在斜面上做加速運動，aT²=△x①，由於是研究質量不變時加速度與合外力的關系，看F∝a是否成立，所以不需要測量小車的質量；同時，公式①與斜面的長度以及紗筒的質量均無關．故也不需要測量，①公式與小車的位移有關，需要測量紙帶上計數點間的距離．故D正確．
故選：D
（3）該實驗中使用力感測器來測量力，所以對紗筒與小車的質量關系沒有要求，測量的結果應該是過原點的直線．故乙正確．
故答案為：（1）2F；（2）D；（3）乙