【题目】某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.
实验的部分步骤如下:
a . 将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b . 在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c . 将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d . 改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作.
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2 , 重力加速度为g , 则小车的加速度为:a=。(用题中所给字母表示);
(2)如图2是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E , 用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x , 通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v . 请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置.
计数点 | x/cm | s/cm | v/(ms﹣1) |
O | 1.00 | 0.30 | |
A | 2.34 | 1.34 | 0.38 |
B | 4.04 | 3.04 | 0.46 |
C | 5.00 | ||
D | 8.33 | 7.33 | 0.61 |
E | 10.90 | 9.90 | 0.70 |
(3)实验小组通过绘制△v2﹣s图线来分析运动规律(其中△v2=v2﹣v02 , v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度).他们根据实验数据在图3中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出△v2﹣s图线.
(4)实验小组绘制的△v2﹣s图线的斜率k=(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是 .
【题目】某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如图1所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电.
(1)下列实验操作中,不正确的是 .
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8,用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图2所示. 计算相邻计时点间的平均速度 ,粗略地表示各计数点的速度,抄入表,请将表中的数据补充完整.
位置 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
(cm/s) | 24.5 | 33.8 | 37.8 | 39.5 | 39.8 | 39.8 | 39.8 |
(3)分析如表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是;磁铁受到阻尼作用的变化情况是 .
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明什么?对比实验①和②的结果可得到什么结论?