Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與力、質量的關系。小車上固定一個盒子(圖中未畫出),盒子內盛有砂子,小車的總質量(包括車、盒子及盒內砂子)用m0表示，砂桶的總質量(包括桶以及桶內砂子)用m表示。

(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則從打點紙帶中計算得到。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。以合外力F為橫軸、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______。(用題上的字母表示)

②你認為把砂桶的總重力mg當作合外力F是否合理?

答:____(選填“合理”或“不合理”)。

(2)驗證“在合外力不變的情況下,加速度與質量成反比”。本次實驗中,保持桶內的砂子質量不變,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,以______(用題上的字母表示)為橫軸,才能保證圖象是一條過原點的直線。

Answer 1

【答案】 合理

【解析】（1）①②車內的沙子轉移到桶中，就保證了m0+m不變，即系統的總質量不變，研究對象是整個系統，根據牛頓第二定律可得：，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，故合理。

（2）探究加速度與質量的關系應控制合外力F不變，由牛頓第二定律可知：，F不變，a與成正比，為方便實驗數據處理．使作出的圖象直觀，應作出圖象，橫軸表示。