题目内容
9．
如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系，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$\frac{1}{M+m}$．
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？合理．
③本次实验中，是否应该满足M＞＞m这样的条件？否，理由是研究对象是整个系统，其所受合外力就是mg．
（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$\frac{1}{M+m}$为横轴．
分析 （1）该实验研究的对象为系统，保持系统质量不变，沙桶的重力等于系统所受的合力，改变重力即可改变系统所受的合力，从而可探究加速度与合力的关系．
（2）保持桶内沙子质量m不变，即保持系统所受的合力不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，即改变系统的质量，所以研究加速度与质量的关系时，该质量应为系统的质量．
解答 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=$\frac{{F}_{合}}{M+m}=\frac{mg}{M+m}$，可见a-F图象斜率的物理意义是$\frac{1}{M+m}$，系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg，不必满足M?m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M+m倒数为横轴．
故本题答案为：（1）①$\frac{1}{M+m}$；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）$\frac{1}{M+m}$
点评 解决本题的关键知道该实验研究的对象是系统，保证系统质量不变，改变合力，可探究加速度和合力的关系．保持合力不变，改变系统质量，可探究加速度与质量的关系．
练习册系列答案
全优冲刺100分系列答案
英才点津系列答案
相关题目
如图所示，两物体重分别为G1、G2，两弹簧劲度分别为k1、k2，弹簧两端与物体和地面相连，已知弹簧的弹力大小F=kx，式中x为弹簧的形变量，用竖直向上的力缓慢向上拉G2，最后平衡时拉力F=G1+2G2，求该过程G1、G2上升的高度．
6．
如图所示，重力为G的物体放在倾斜角为θ的光滑斜面上，一同学用水平力F作用于物体上使其静止，则斜面所受到的压力大小为（ ）
如图所示，重力为G的物体放在倾斜角为θ的光滑斜面上，一同学用水平力F作用于物体上使其静止，则斜面所受到的压力大小为（ ）| A． | G | B． | $\frac{G}{cosθ}$ | C． | Gsinθ+Fsinθ | D． | $\sqrt{{G}^{2}+{F}^{2}}$ |
18．关于原子结构和核反应的说法中正确的是（ ）
| A． | 卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型 | |
| B． | 天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 | |
| C． | 据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量 | |
| D． | 据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量 |
