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(摩擦力已平衡)。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

◎ 题目

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(摩擦力已平衡)。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.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.
在本次实验中,如果沙桶的总重力mg与Mg相比非常接近时,获得的实验数据是否会和理论预期产生较大差异?
答:       .(填“会”或“不会”)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.用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以       为横轴.

◎ 答案

(1)不会;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)

◎ 解析


试题分析:(1)本实验是以沙桶、小车和沙子组成的系统为研究对象的,将车内的沙子移到桶中,就保证了系统的总质量()不变。对小车有:,对沙桶有:,两式联立解得:,若以整个系统为研究对象,则系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg,所以不必满足这样的条件,故在本次实验中,如果沙桶的总重力mg与Mg相比非常接近时,获得的实验数据不会和理论预期产生较大差异。
(2)仍以整个系统为研究对象,向小车内添加或去掉部分沙子,量改变系统的总质量,而系统的合外力仍等于所悬挂沙桶的重力mg,从而保证了合外力不变,故用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以为横轴。

◎ 知识点

    专家分析,试题“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(摩擦力已平衡)。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…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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