Question

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律，小車上固定一個盒子，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）驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：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，將該力視為合外力F，對應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應(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．以合外力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
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)作合外力F是否合理？
答： ． （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： （填“是”或“否”）；理由是 ．
（2）驗(yàn)證在合外力不變的情況下，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)所受的合外力不變．用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速度a為縱軸，應(yīng)該以為橫軸．

Answer 1

【答案】
（1） ,合理,否,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對象是整個系統(tǒng),系統(tǒng)受到的合外力就等于mg
（2）
【解析】解：（1）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，研究對象是整個系統(tǒng)，a= ，可見a﹣F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Mm這樣的條件．（2）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，以加速度a為縱軸，應(yīng)該以 為橫軸．

所以答案是：（1）① ；②合理；③否；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對象是整個系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg；（2）