Question

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小車上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有砂子．砂桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)砂子質(zhì)量)記為m，小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)砂子質(zhì)量)記為M.

（1）實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作有______

A、調(diào)節(jié)定滑輪高度使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行

B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接直流電源

C、長(zhǎng)木板有定滑輪一端墊起一定角度平衡摩擦力

D、長(zhǎng)木板有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端墊起一定角度平衡摩擦力

(2)驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合力成正比．從盒子中取出一些砂子，裝入砂桶中，稱量并記錄砂桶的總重力mg，將該力視為合力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出．多次改變合力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的砂子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點(diǎn)的直線．

（3）①a－F圖象斜率的物理意義是____________．

②你認(rèn)為把砂桶的總重力mg當(dāng)做合力F是否合理？

答：__________．(選填“合理”或“不合理”)

③本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？

答：__________(選填“是”或“否”)；

(4)驗(yàn)證在合力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比．保持桶內(nèi)砂子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些砂子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的砂子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合力不變．用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱軸，應(yīng)該以__________的倒數(shù)為橫軸．

Answer 1

【答案】（1）AD； (3)①； ②合理； ③否； (4)

【解析】

實(shí)驗(yàn)要保證拉力等于小車受力的合力，要平衡摩擦力，細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，將長(zhǎng)木板靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊起一定的角度平衡小車的摩擦力；該實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象為系統(tǒng)，保持系統(tǒng)質(zhì)量不變，沙桶的重力等于系統(tǒng)所受的合力，改變重力即可改變系統(tǒng)所受的合力，從而可探究加速度與合力的關(guān)系；保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，即保持系統(tǒng)所受的合力不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，即改變系統(tǒng)的質(zhì)量，所以研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，該質(zhì)量應(yīng)為系統(tǒng)的質(zhì)量；

解：(1) A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�木塊的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行，否則拉力不會(huì)等于合力，故A正確；

B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，不是接直流電源，故B錯(cuò)誤；

CD、將長(zhǎng)木板靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊起一定的角度平衡小車的摩擦力，不是將長(zhǎng)木板有定滑輪一端墊起一定的角度平衡小車的摩擦力，故D正確，C錯(cuò)誤；

故選AD；

(3)將車內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了M+m不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，，可見aF圖象斜率的物理意義是，系統(tǒng)的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg，不必滿足這樣的條件；

(4)向小車內(nèi)添加或去掉部分沙子，是改變系統(tǒng)的總質(zhì)量M+m，而系統(tǒng)的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg，保證了合外力不變；所以用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱軸，應(yīng)該以為橫軸；