5.如图3-3-12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a为纵轴,画出aF图象,图象是一条过原点的直线.

aF图象斜率的物理意义是

_______________________________________________________________________.

②你认为把沙桶的总重力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a为纵横,应该以______倒数为横轴.

解析:(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aF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.

答案:(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)M+m

 0  138171  138179  138185  138189  138195  138197  138201  138207  138209  138215  138221  138225  138227  138231  138237  138239  138245  138249  138251  138255  138257  138261  138263  138265  138266  138267  138269  138270  138271  138273  138275  138279  138281  138285  138287  138291  138297  138299  138305  138309  138311  138315  138321  138327  138329  138335  138339  138341  138347  138351  138357  138365  447348 

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