圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖，圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量間的關系”。

（1）完成下列實驗步驟中的填空：
①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列

間隔均勻

間隔均勻

的點。
②按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊，在小車中放入砝碼。
③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質量m。
④按住小車，改變小車中砝碼的質量，重復步驟③。
⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數點。測量相鄰計數點的間距s₁，s₂，…．求出與不同m相對應的加速度a。
⑥以砝碼的質量m為橫坐標，

1

a

為縱坐標，在坐標紙上做出

1

a

-m關系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質量成反比，則

1

a

與m處應成

線性

線性

關系（填“線性”或“非線性”）。
（2）完成下列填空：
①本實驗中，為了保證在改變小車中的砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質量之和

＜＜

＜＜

小車質量。（填“＜”“=”“＞”“＜＜”或“＞＞”）。
②設紙帶上三個相鄰計數點的間距分別為s₁、s₂和s₃．a可用s₁、s₃和Δt表示為a=

s

3

-

s

1

2

（

Δ

t

）

2

s

3

-

s

1

2

（

Δ

t

）

2

。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s₁、s₃的情況，由圖可讀出s₁=

24.5

24.5

　mm,s₃=

47.0

47.0

　mm,由此求得加速度的大小a=

1.15

1.15

　m/s²。
③圖3為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為

1

k

1

k

，小車的質量為

b

k

b

k

。