Question

【題目】如圖所示的實驗裝置可以驗證牛頓運動定律，小車上固定一個盒子，盒子內盛有砂子．砂桶的總質量（包括桶以及桶內砂子質量）記為m，小車的總質量（包括車、盒子及盒內砂子質量）記為M．

（1）驗證在質量不變的情況下，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，稱量并記錄砂桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度．本次實驗中，桶內的砂子取自小車中，故系統的總質量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a﹣F圖象，圖象是一條過原點的直線
①a﹣F圖象斜率的物理意義是 ．
②你認為把砂桶的總重力mg當作合外力F是否合理？
答： ． （填“合理”或“不合理”）
③本次實驗中，是否應該滿足Mm這樣的條件？
答： （填“是”或“否”）；理由是 ．
（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內砂子質量m不變，在盒子內添加或去掉一些砂子，驗證加速度與質量的關系．本次實驗中，桶內的砂子總質量不變，故系統所受的合外力不變．用圖象法處理數據時，以加速度a為縱軸，應該以為橫軸．

Answer 1

【答案】
（1） ,合理,否,因為實驗的研究對象是整個系統,系統受到的合外力就等于mg
（2）
【解析】解：（1）將車內的沙子轉移到桶中，就保證了M+m不變，即系統的總質量不變，研究對象是整個系統，a= ，可見a﹣F圖象斜率的物理意義是 ，系統的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg，不必滿足Mm這樣的條件．（2）向小車內添加或去掉部分沙子，是改變系統的總質量M+m，而系統的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg，保證了合外力不變．所以用圖象法處理數據時，以加速度a為縱軸，應該以 為橫軸．

所以答案是：（1）① ；②合理；③否；因為實驗的研究對象是整個系統，系統受到的合外力就等于mg；（2）