Question

【題目】(2015·上海）改進(jìn)后的“研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，力傳感器、定滑輪固定在橫桿上，替代原裝置中的彈簧秤，已知力矩盤上各同心圓的間距均為5cm。

（1）（多選題）做這樣改進(jìn)的有點(diǎn)是（ ）
A.力傳感器既可測拉力又可測壓力
B.力傳感器測力時(shí)不受主觀判斷影響，精確度高
C.能消除轉(zhuǎn)軸摩擦力引起的實(shí)驗(yàn)誤差
D.保證力傳感器所受拉力方向不變
（2）某同學(xué)用該裝置做實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)盤停止轉(zhuǎn)動時(shí)G點(diǎn)始終在最低處，他仍用該盤做實(shí)驗(yàn)。在對力傳感器進(jìn)行調(diào)零后，用力傳感器將力矩盤的G點(diǎn) 拉到圖示位置，此時(shí)力傳感器讀數(shù)為3N。再對力傳感器進(jìn)行調(diào)零，然后懸掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，此方法 （選填“能”、“不能”）消除力矩盤偏心引 起的實(shí)驗(yàn)誤差，已知每個(gè)鉤碼所受重力為1N，力矩盤按圖示方式懸掛鉤碼后，力矩盤所受順時(shí)針方向的合力矩為 Nm。力傳感器的讀數(shù)為 N.

Answer 1

【答案】
（1）B,D
（2）能；0.7；-0.5
【解析】(1)力傳感器、定滑輪固定在橫桿上，替代原裝置中的彈簧秤主要好處是:力傳感器測力時(shí)不受主觀判斷影響，精確度高和保證力傳感器所受拉力方向不變，所以B、D正確; 彈射也可以測拉力和壓力的，所以A錯誤;不能消除轉(zhuǎn)軸摩擦力引起的實(shí)驗(yàn)誤差，故C錯誤。
(2)某同學(xué)用該裝置做實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)盤停止轉(zhuǎn)動時(shí)G點(diǎn)始終在最低處，他仍用該盤做實(shí)驗(yàn)。在對力傳感器進(jìn)行調(diào)零后，用力傳感器將力矩盤的G點(diǎn)拉到圖示位置，此時(shí)力傳感器讀數(shù)為3N。說明此時(shí)偏心的順時(shí)針力矩M0=3x2x0.05Nm=0.3Nm，再對力傳感器進(jìn)行調(diào)零，這時(shí)就可以消除力矩盤偏心引起的實(shí)驗(yàn)誤差，力矩盤所受順時(shí)針方向的合力矩M1=(2x1x0.05+2x1x0.05+0.3)Nm=0.7Nm豐民據(jù)有固定轉(zhuǎn)動軸物體平衡條件:Fx2x0.05+3x1x3x0.05+0.3=2x1x3x0.05+0.3，解得:F=0.5N。
本題求“力矩盤所受順時(shí)針方向的合力矩”很容易忘掉“力矩盤偏心”的力矩。