Question

（2000?上海）用如圖所示裝置做“研究有固定轉動軸物體平衡條件”的實驗，力矩盤上各同心圓的間距相等．
（1）在用細線懸掛鉤碼前，以下哪些措施是必要的（　�。�
A、判斷力矩盤是否處在豎直平面．
B、判斷橫桿MN是否嚴格保持水平．
C、判斷力矩盤與轉軸間的摩擦是否足夠�。�
D、判斷力矩盤的重心是否位于盤中心．
（2）在A、B、C三點分別用細線懸掛鉤碼后，力矩盤平衡，如圖所示，已知每個鉤碼所受的重力為1牛，則此時彈簧秤示數為

4

牛．
（3）現同時撤去B、C兩處的鉤碼，而改用一根細線懸掛5牛的鉤碼，為使力矩盤仍然保持原平衡狀態，且彈簧秤示數不變，試在圖中用直線畫出該細線在力矩盤上的懸掛位置．

Answer 1

分析：解答本題的關鍵是：明確實驗的目的和實驗的要求進行分析．
本實驗的目的是研究力矩盤平衡時砝碼的拉力力矩和彈簧拉力力矩的關系．
實驗的要求是盡量減小力矩盤的重力、摩擦力等其他力對力矩盤的影響．

解答：解：（1）A、為了防止細線及彈簧稱與力矩盤產生摩擦，判斷力矩盤是否處在豎直平面是必要的．故A正確．
B、本實驗與橫桿MN是否平衡無關，沒有必要檢查橫桿MN是否嚴格保持水平．故B錯誤．
C、D本實驗要研究力矩盤平衡時砝碼的拉力力矩和彈簧拉力力矩的關系，重力、摩擦力等影響要盡可能小，所以摩擦力要足夠小，力矩盤的重心應在盤中心．故CD正確．
故選ACD．
（2）由圖可知，A的力臂是4d，B的力臂是d，F的力臂是2d，根據力矩的平衡得：F×2d+mg×4d=3mg×4d
解得：F=4N
（3）見圖（懸線在轉軸右側豎直方向與第二圓環相切）．

故答案為：（1）A，C，D   （2）4  （3）如圖

點評：本題從實驗的目的和要求出發分析哪些操作是合理的，培養分析處理實際問題的能力．