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    20．某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系．打点计时器所用交变电流的频率为50Hz．

    （1）某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个计时点未画出．则小车在五个点的中央点的瞬时速度为0.6955m/s，加速度大小为0.51m/s2；
    （2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力（选填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M?m的条件．

    分析 （1）小车做匀加速直线运动，利用匀变速直线运动的两个推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，来求中央点的瞬时速度．由△x=aT2可计算出加速度．
    （2）根据牛顿第二定律分析拉力与砝码和盘的总重力的关系．当砝码和盘的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力．

    解答 解：（1）小车在五个点的中央点的瞬时速度等于相邻两段位移内的平均速度，为：
    v=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$=$\frac{（6.70+7.21）×1{0}^{-2}}{2×0.1}$=0.6955m/s
    由图乙可知，相邻相等时间内位移之差均相等，大小为：
    △x=0.51cm=0.0051m；
    根据△x=aT2得：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.005{1}^{2}}{0．{1}^{2}}$=0.51m/s2
    （3）砝码和盘向下做匀加速运动，处于失重状态，则砝码和盘所受的拉力小于砝码和盘的总重力．结合定滑轮的特点可知：小车在运动过程中所受的拉力与砝码和盘所受的拉力大小相等，所以小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．
    当砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M时，砝码和盘的加速度很小，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力，即有M?m．
    故答案为：（1）0.696 （或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．

    点评 解决实验题首先要理解实验的原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，本题尤其是理解平衡摩擦力和M?m的操作和要求的含义．注意由于题中给出相邻位移的差值均相等，故不需要使用逐差法进行计算加速度．

    练习册系列答案
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    （1）滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=$\sqrt{2gR}$（用R和g表示）；
    （2）滑块与桌面的动摩擦因数μ=$\frac{R}{x_{1}}$（用R和x1表示）；
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    C．若F变小，小球将沿轨迹pc做离心运动
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