用如图所示的实验装置可以探究加速度与力、质量的关系．小车上固定一个盒子（图中未画出），盒子内盛有砂子，小车的总质量（包括车、盒子及盒内砂子）记为m0，砂桶的总质量（包括

Question

用如图所示的实验装置可以探究加速度与力、质量的关系．小车上固定一个盒子（图中未画出），盒子内盛有砂子，小车的总质量（包括车、盒子及盒内砂子）记为m₀，砂桶的总质量（包括桶以及桶内砂子）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”．从盒子中取出一些砂子，装入砂桶中，称量并记录砂桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打点纸带中计算得到．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、加速度a为纵轴画出a-F图象，图象是一条过原点的直线．
①a-F图象斜率的物理意义是___．
②你认为把砂桶的总重力mg当作合外力F是否合理？
答：___（选填“合理”或“不合理”）．
（2）验证“在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比”．本次实验中，保持桶内的砂子质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，以___（用字母表示）为横轴，才能保证图象是一条过原点的直线．

Answer 1

（1）①将车内的沙子转移到桶中，就保证了m₀+m不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，a=(mg)/(m+m0)，可见a-F图象斜率的物理意义是(1)/(m+m0)；
系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg．
（2）探究加速度与质量的关系应控制合外力F不变，由牛顿第二定律可知：a=(1)/(m+m0)F，F不变，a与(1)/(m+m0)成正比，为方便实验数据处理．使作出的图象直观，应作出a-(1)/(m+m0)图象，横轴表示(1)/(m+m0)．
故本题答案为：（1）①(1)/(m+m0)；②合理；（2）(1)/(m+m0)．