14. 验证牛顿第二定律的实验装置示意图如图所示。图中打点计时器的电源为交流电源,打点的时间间隔用
T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)实验步骤如下:
①平衡小车所受的阻力:取下小吊盘,将木板
________(填“右端”或“左端”)抬高,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点。
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
x1、
x2…,求出与不同质量
m相对应的加速度
a。
⑥以砝码的质量
m为横坐标,以
为纵坐标,在坐标纸上做出
的关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则
的关系图线为一条倾斜直线。
(2)回答下列问题:
①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和
与小车和车中砝码的质量之和
M应满足的条件是:
____________M(填“远大于”或“远小于”)。
②如图乙所示,设纸带上三个相邻计数点的间距为
x1、
x2、
x3,则
a可用
x1、
x3和
T表示为
a=
________。
③图丙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,若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为
_______,小车的质量为
________。