12．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(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子．沙桶的總質(zhì)量（包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量）記為m，小車的總質(zhì)量（包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(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：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力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(jì)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，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．
①你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？
答：合理（選填“合理”或“不合理”）．
②本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足M?m這樣的條件？
答：否（選填“是”或“否”）；
（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)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(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(shí)，以加速度a為縱軸，應(yīng)該以小車質(zhì)量、盒子及盒內(nèi)沙子與懸掛的沙桶（包括桶與桶內(nèi)的沙）質(zhì)量之和的倒數(shù)為橫軸．

分析 該實(shí)驗(yàn)研究的對象為系統(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．

解答 解：（1）把沙桶的總重力，當(dāng)作合外力F是合理的．
（2）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg，所以不需要滿足滿足懸掛的沙桶總質(zhì)量一定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車（包括盛沙的盒及盒 內(nèi)的砂）的總質(zhì)量．
（3）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M+m倒數(shù)為橫軸，即小車質(zhì)量、盒子及盒內(nèi)沙子與懸掛的沙桶（包括桶與桶內(nèi)的沙）質(zhì)量之和．
故本題答案為：（1）合理；（2）否；（3）小車質(zhì)量、盒子及盒內(nèi)沙子與懸掛的沙桶（包括桶與桶內(nèi)的沙）質(zhì)量之和．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道該實(shí)驗(yàn)研究的對象是系統(tǒng)，保證系統(tǒng)質(zhì)量不變，改變合力，可探究加速度和合力的關(guān)系．保持合力不變，改變系統(tǒng)質(zhì)量，可探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．如圖所示，在兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中有A、B兩點(diǎn)，A、B在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上，則場強(qiáng)大小EA＞EB（選填：“＞”、“=”或“＜”），B點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向是從B→A（選填：“A→B”或“B→A”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．微波爐是用微波來加熱食品的工具．微波是一種電磁波，它一碰到金屬就會發(fā)生反射，金屬不吸收也不傳導(dǎo)微波；微波穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料時(shí)幾乎不會消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透過，其能量反而會被食物吸收．微波爐正是利用微波的這些特性來工作的．微波爐的外殼用不銹鋼金屬材料制成，可以阻擋微波叢爐內(nèi)逸出，以免影響人們的身體健康．裝食物的容器則用絕緣材料制成．微波爐的磁控管是個(gè)微波發(fā)生器，它能產(chǎn)生每秒鐘振動頻率為2450MHz的微波，這種微波能穿透食物達(dá)5cm深，并使食物中的水分子也隨之運(yùn)動，劇烈的運(yùn)動產(chǎn)生了大量的熱能，于是食物“煮”熟了．根據(jù)上述信息，下列說法正確的是（　　）
A．微波爐利用的是電流的熱效應(yīng)加熱食品
B．微波爐利用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C．微波爐加熱時(shí)，不能使用金屬容器
D．微波可能是縱波

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是（　　）
A．摩擦力一定和壓力成正比
B．摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動
C．摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向總是在一條直線上
D．摩擦力的方向總是和接觸面相切

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧．滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開始彈回，返回b點(diǎn)離開彈簧，最后又回到a點(diǎn)，已知ab=0.8m，bc=0.4m，那么在整個(gè)過程中（　�。�
A．彈簧彈性勢能的最大值是6J
B．滑塊動能的最大值是6J
C．從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6J
D．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個(gè)過程機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．圖甲為磁帶錄音機(jī)的磁帶盒，可簡化為圖乙所示的傳動模型，A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時(shí)，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上．倒帶時(shí)A輪是主動輪，其角速度是恒定的，B輪是從動輪，則在倒帶的過程中下列說法正確的是（　�。�
A．倒帶結(jié)束時(shí)A、B兩輪的角速度之比為1：3
B．倒帶開始時(shí)A、B兩輪的角速度之比為1：3
C．倒帶過程中磁帶邊緣的線速度變小
D．倒帶過程中磁帶邊緣的線速度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖甲所示，足夠長的固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán)，沿桿方向給環(huán)施加一個(gè)拉力F，使環(huán)由靜止開始運(yùn)動，已知拉力F及小環(huán)速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2．則以下判斷正確的是（　�。�
A．小環(huán)的質(zhì)量是1kg
B．細(xì)桿與地面間的傾角是30°
C．前3s內(nèi)拉力F的最大功率是2.25W
D．前3s內(nèi)小環(huán)機(jī)械能的增加量是5.75 J

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

1．跳傘運(yùn)動員從266m高處自由下落，下落一段距離后才打開傘，打開傘后以2m/s2的加速度勻減速豎直下落，到達(dá)地面時(shí)的速度為4m/s，g取10m/s2．求運(yùn)動員在空中運(yùn)動的時(shí)間和自由下落的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，繩的一端固定在天花板上，通過一動滑輪將質(zhì)量m=10kg的物體由靜止開始以2m/s2的加速度提升3s．求繩的另一端拉力F在3s內(nèi)所做的功．（g取10m/s2，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì)）

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同步練習(xí)冊答案