问题 实验题

如图实-3-12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.

图实-3-12

(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________________________________________.

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a为纵横,应该以______倒数为横轴.

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

(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.

填空题
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