试题分析:⑴①平衡摩擦力时,如果小车的重力沿板方向的分力正好等于摩擦力,给小车一个速度,小车将做匀速运动,因此打点计时器打出的点应该是间隔基本相等的;
⑵①由于细线不可伸长,因此小吊盘(包括物块)、小车、砝码一起运动的加速度大小相等,设小吊盘(包括物块)的质量为Δm,对小吊盘(包括物块)根据牛顿第二定律有:Δmg-F=Δma,解得:F=
,化简得:F=
,当Δm
(M+m)时F≈Δmg,即F应与m无关,此时在改变小车中砝码的质量m时,小车所受的拉力近似不变,因此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:远小于小车和小车中砝码的质量之和,而砝码的质量m可以任意改变,可取到0,所以应满足的条件是:小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车的质量;
②根据匀变速直线运动规律可知,相邻相等时间内的位移之差相等,即:Δs=aT
2,又由题意可知打点的时间间隔为Δt、每5个间隔标注一个计数点,因此相邻计数点之间的时间间隔为:T=5Δt,Δt=
有:s
3-s
1=2aT
2,解得:a=
,根据题图可读出s
1=36.7mm-12.5mm=2.42cm(由于刻度尺读数时要有估读位,因此读数在2.39~2.45cm之间均正确);
③设细线对小车的拉力为F,小车的质量为M,砝码随小车一起加速运动的加速度为a,根据牛顿第二定律有:F=(M+m)a,解得:
=
+
,所以,k=
,b=
,解得:F=
,M=
,即小车受到的拉力为
,小车的质量为
。