Question

【题目】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，盒子内盛有砂子．砂桶的总质量（包括桶以及桶内砂子质量）记为m，小车的总质量（包括车、盒子及盒内砂子质量）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：从盒子中取出一些砂子，装入砂桶中，称量并记录砂桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．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，桶内的砂子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a﹣F图象，图象是一条过原点的直线
①a﹣F图象斜率的物理意义是 ．
②你认为把砂桶的总重力mg当作合外力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Mm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：保持桶内砂子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些砂子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的砂子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以为横轴．

Answer 1

【答案】
（1） ,合理,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mg
（2）
【解析】解：（1）将车内的沙子转移到桶中，就保证了M+m不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，a= ，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Mm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M+m，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 为横轴．

所以答案是：（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mg；（2）