Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。小車(chē)上固定一個(gè)盒子(圖中未畫(huà)出),盒子內(nèi)盛有砂子,小車(chē)的總質(zhì)量(包括車(chē)、盒子及盒內(nèi)砂子)用m0表示，砂桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)砂子)用m表示。

(1)驗(yàn)證“在質(zhì)量不變的情況下,加速度與合外力成正比”。從盒子中取出一些砂子,裝入砂桶中,稱(chēng)量并記錄砂桶的總重力mg,將該力視為合外力F,對(duì)應(yīng)的加速度a則從打點(diǎn)紙帶中計(jì)算得到。多次改變合外力F的大小,每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度。以合外力F為橫軸、加速度a為縱軸畫(huà)出a-F圖象,圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。

①a-F圖象斜率的物理意義是______。(用題上的字母表示)

②你認(rèn)為把砂桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理?

答:____(選填“合理”或“不合理”)。

(2)驗(yàn)證“在合外力不變的情況下,加速度與質(zhì)量成反比”。本次實(shí)驗(yàn)中,保持桶內(nèi)的砂子質(zhì)量不變,故系統(tǒng)所受的合外力不變。用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí),以加速度a為縱軸,以______(用題上的字母表示)為橫軸,才能保證圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。

Answer 1

【答案】 合理

【解析】（1）①②車(chē)內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了m0+m不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：，可見(jiàn)a-F圖象斜率的物理意義是。

系統(tǒng)的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg，故合理。

（2）探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)控制合外力F不變，由牛頓第二定律可知：，F不變，a與成正比，為方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理．使作出的圖象直觀(guān)，應(yīng)作出圖象，橫軸表示。