Question

（1）某同學在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實驗時，作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖1所示．該實驗始終在彈簧的彈性限度內(nèi)進行．由右圖可知該彈簧的自然長度為______ cm．
（2）在驗證機械能守恒定律實驗時：
①關(guān)于本實驗的敘述中，正確的有______
A、打點計時器安裝時要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定，以減少紙帶下落過程中的阻力
B、需用天平測出重錘的質(zhì)量
C、打點計時器用四節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源
D、用手托著重錘，先閉合打點計時器的電源開關(guān)，然后釋放重錘
E、打出的紙帶中，只要點跡清晰，就可以運用公式mg△h=

1

2

mv2，來驗證機械能是否守恒
F、驗證機械能是否守恒必須先確定重力勢能的參考平面
②驗證機械能是否守恒時，實驗中計算某一點的速度，甲同學用v=gt來計算，乙同學用vn=

(sn+sn+1)

2T

來計算．其中______同學的計算方法更符合實驗要求．重力加速度g的數(shù)值，甲同學用9.8m/s²代入，乙同學用通過對紙帶分析計算出重錘下落的實際加速度代入，丙同學用當?shù)氐膶嶋H重力加速度代入，其中______同學的做法是正確的．
③甲同學實驗計算結(jié)果時發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△E_p略大于動能的增加量△E_k，乙同學發(fā)現(xiàn)△E_p＜△E_k，實驗過程中肯定存在錯誤的是______同學．
本實驗中引起誤差的主要原因是______．
④在一次實驗中，重物自由下落時紙帶上打出一系列的點，如圖2所示，紙帶中相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.04秒，那么重物下落過程中的實際加速度a=______ m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）由圖線和坐標軸交點的橫坐標表示彈簧的原長可知彈簧的原長為10cm，
（2）①A、打點計時器安裝時要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定，以減少紙帶下落過程中的阻力，故A正確．
B、因為我們是比較mgh、

1

2

mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故B錯誤．
C、打點計時器應(yīng)該使用交流電源，故C錯誤．
D、用手托著重錘，先閉合打點計時器的電源開關(guān)，然后釋放重錘，故D正確．
E、打出的紙帶中，點跡清晰，運用公式mg△h=

1

2

mv2，必須是準確找出起始點，故E錯誤．
F、驗證機械能是否守恒不需要確定重力勢能的參考平面，故F錯誤．
故選AD．
②在驗證機械能守恒的實驗中，由于存在阻力物體實際下落的加速度小于重力加速度，所以不應(yīng)當用重力加速度g來表示某位置的速度，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上點時小車的瞬時速度大小，所以乙同學的計算方法更符合實驗要求，
關(guān)于重力加速度g的數(shù)值，應(yīng)該用當?shù)氐膶嶋H重力加速度代入，所以丙同學的做法是正確的．
③由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．
所以實驗過程中肯定存在錯誤的是乙同學，本實驗中引起誤差的主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用．
④根據(jù)運動學公式得：△x=at²，
a=

XCD-XBC

T2

=9.38m/s²．
故答案為：（1）10cm 
（2）①AD 
②乙、丙 
③乙、重錘下落過程中存在著阻力作用 
④9.38．