如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律.小车上固定一个盒子.盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m.小车的总质量(包括小车.盒子及盒内沙子质量)记为M.(1)验证在质量不变的情况下.加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子.装入沙桶中.称量并记录沙桶的总重力mg.将该力视为合外力F.对应的加速度则从打下的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（8分）如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子，沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括小车、盒子及盒内沙子质量)记为M。

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度则从打下的纸带上计算得出。多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变。以合外力F为横轴，以加速度为纵轴，画出a—F图象，图象是一条过原点的直线。
①a—F图线斜率的物理意义是。
②你认为把沙桶的总重力mg当做合外力F是否合理？答：________。(填“合理”或”不合理”)；
③本次实验中，是否应该满足材M >>m这样的条件?答：__________ (填“是”或“否”)；
理由是_____________________________________________。
（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系。本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变。用图象法处理数据时，以加速度为纵轴，应该以____________的倒数为横轴。

（1）① ； ②合理；
③否，因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于。
（2）

解析试题分析：（1）将车内的沙子转移到桶中，就保证了不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，，可见a-F图象斜率的物理意义是。系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg，不必满足这样的条件．
（2）向小车内添加或去掉部分沙子，是改变系统的总质量，而系统的合外力仍等于所悬挂沙桶的重力mg，保证了合外力不变．所以用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以倒数为横轴。
考点：本题考查了控制变量法研究牛顿第二定律．

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