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    18．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m＜＜M
    （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

    ①C、②D、③E、④A、⑤B、⑥F
    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-$\frac{1}{M}$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BC
    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=0.265m/s，小车的加速度大小a=0.495m/s2．（结果保留到小数点后三位）

    分析 （1）明确实验要求，知道实验中应让吊盘的质量远小于小车的质量；
    （2）本实验要加速度与力、质量的关系，首先要测出小车的质量，再平衡摩擦力，采用控制变量法，分别探究加速度与力的关系，以及加速度与质量的关系，运用作图法分析a与F的关系和a与m的关系，从而确定实验步骤；
    （3）明确实验数据处理的方法，根据加速度和力的关系进行分析，从而明确平衡摩擦力时的问题；
    （4）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差，运用逐差法求出小车的加速度．

    解答 解：（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＜＜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-$\frac{1}{m}$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=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2T}$=$\frac{0.0239+0.0291}{2×0.1}$=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=$\frac{1}{2}$（a1+a2）=$\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}）-（{x}_{1}+{x}_{2}）}{4{T}^{2}}$=$\frac{（0.0291+0.0239）-（0.0141+0.0191）}{4×0.01}$=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．

    点评 解决本题的关键明确实验原理以及数据处理的基本方法，同时注意掌握纸带的处理，会运用匀变速运动的推论求解瞬时速度和加速度，计算时要特别注意单位的统一．

    练习册系列答案
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    A．F一直减小
    B．F的最小值为$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg
    C．F先减小后增大
    D．当θ=0°时，斜面对m的作用力为Fsinα+mgcosα

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    B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是6m
    C．小球落地时的速度大小是16m/s
    D．小球落地时的速度方向与水平地面成60°角

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    C．物体做曲线运动的加速度必定不为零
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    （1）为使小物体直接落在水平地面上，vB至少为多大？
    （2）若vB=1m/s，求小物体落到斜面上时距离B点的距离s0；
    （3）若小物体经过轨道A点时的速度vA=1m/s，此时，给小物体一水平向右的作用力F，F=3N，为使小物体能落到薄木板上，求F作用在小物体上时间t的范围．

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    （3）通过计算说明，救援物资能否落在AB区域内．

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    B．绳对B球的拉力为$\frac{{m}_{B}g}{sinθ}$
    C．杆对A环的弹力为（mA+mB）g
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