Question

如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質量、物體受力的關系（摩擦力已平衡）。小車上固定一個盒子，盒子內盛有沙子。沙桶的總質量（包括桶以及桶內沙子質量）記為m，小車的總質量（包括車、盒子及盒內沙子質量）記為M。

（1）驗證在質量不變的情況下，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的加速度．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點的直線．
在本次實驗中，如果沙桶的總重力mg與Mg相比非常接近時，獲得的實驗數據是否會和理論預期產生較大差異？
答：       .（填“會”或“不會”）理由是                       ．
（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內沙子質量m不變，在盒子內添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質量的關系．用圖象法處理數據時，以加速度a為縱橫，應該以       為橫軸．

Answer 1

（1）不會；因為實驗的研究對象是整個系統，系統受到的合外力就等于mg　　（2）

解析試題分析：（1）本實驗是以沙桶、小車和沙子組成的系統為研究對象的，將車內的沙子移到桶中，就保證了系統的總質量（）不變。對小車有：，對沙桶有：，兩式聯立解得：，若以整個系統為研究對象，則系統的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg，所以不必滿足這樣的條件，故在本次實驗中，如果沙桶的總重力mg與Mg相比非常接近時，獲得的實驗數據不會和理論預期產生較大差異。
（2）仍以整個系統為研究對象，向小車內添加或去掉部分沙子，量改變系統的總質量，而系統的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg，從而保證了合外力不變，故用圖象法處理數據時，以加速度a為縱橫，應該以為橫軸。
考點：本題考查探究加速度與物體質量、物體受力的關系，意在考查考生對牛頓第二定律的理解及應用圖象處理數據的能力和基本實驗方法的遷移能力。