Question

（1）某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图1所示．该实验始终在弹簧的弹性限度内进行．由右图可知该弹簧的自然长度为______ cm．
（2）在验证机械能守恒定律实验时：
①关于本实验的叙述中，正确的有______
A、打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带下落过程中的阻力
B、需用天平测出重锤的质量
C、打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源
D、用手托着重锤，先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重锤
E、打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式，来验证机械能是否守恒
F、验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
②验证机械能是否守恒时，实验中计算某一点的速度，甲同学用v=gt来计算，乙同学用来计算．其中______同学的计算方法更符合实验要求．重力加速度g的数值，甲同学用9.8m/s²代入，乙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入，丙同学用当地的实际重力加速度代入，其中______同学的做法是正确的．
③甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量△E_p略大于动能的增加量△E_k，乙同学发现△E_p＜△E_k，实验过程中肯定存在错误的是______同学．
本实验中引起误差的主要原因是______．
④在一次实验中，重物自由下落时纸带上打出一系列的点，如图2所示，纸带中相邻两计数点间的时间间隔为0.04秒，那么重物下落过程中的实际加速度a=______ m/s²．（结果保留三位有效数字）

Answer

（1）该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题，由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长．
（2）实验中若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．
【解析】
（1）由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长为10cm，
（2）①A、打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带下落过程中的阻力，故A正确．
B、因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故B错误．
C、打点计时器应该使用交流电源，故C错误．
D、用手托着重锤，先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重锤，故D正确．
E、打出的纸带中，点迹清晰，运用公式，必须是准确找出起始点，故E错误．
F、验证机械能是否守恒不需要确定重力势能的参考平面，故F错误．
故选AD．
②在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小，所以乙同学的计算方法更符合实验要求，
关于重力加速度g的数值，应该用当地的实际重力加速度代入，所以丙同学的做法是正确的．
③由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．
所以实验过程中肯定存在错误的是乙同学，本实验中引起误差的主要原因是重锤下落过程中存在着阻力作用．
④根据运动学公式得：△x=at2，
a==9.38m/s2．
故答案为：（1）10cm 
（2）①AD 
②乙、丙 
③乙、重锤下落过程中存在着阻力作用 
④9.38．