Question

（2010?嘉定區一模）用如圖所示裝置做“研究有固定轉動軸物體的平衡條件”的實驗，力矩盤上各同心圓的間距相等．
（1）（多選題）在用細線懸掛鉤碼前，下列措施中哪些是必要的

ACD

（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小
（D）判斷力矩盤的重心是否位于盤中心
（2）在力矩盤上A、B、C三點分別用細線懸掛鉤碼后，力矩盤平衡，如圖所示，已知每個鉤碼所受重力為1N，則此時彈簧秤示數應為

3

N．
（3）若實驗前，彈簧秤已有0.2N的示數，實驗時忘記對彈簧秤進行調零，則完成實驗后測量出的順時針力矩與逆時針力矩相比，會出現M_順

＜

M_逆（選填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析：（1）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，要盡可能減小其他力的影響，比如重力、摩擦力等影響．根據此要求分析選擇．
（2）分別確定A、B、C三點細線拉力大小和力臂大小，根據力矩平衡求出彈簧稱拉力．
（3）實驗時忘記對彈簧秤進行調零，彈簧拉力測量值偏大，根據彈簧稱拉力產生的力矩方向，分析誤差．

解答：解：（1）A、為了防止細線及彈簧稱與力矩盤摩擦，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，故CD正確．
故選ACD
   （2）設A、B、C三處拉力大小分別為F_A、F_B、F_C，彈簧稱示數為F，由題
        F_A=2N，F_B=1N，F_C=3N
    設力矩盤上相鄰同心圓間距為r，則彈簧稱拉力的力臂為L=2r
根據力矩平衡得
     F_A?2r+FL=F_B?r+F_C?3r
代入解得F=3N
    （3）實驗時忘記對彈簧秤進行調零，彈簧拉力測量值偏大，其力矩偏大，而彈簧拉力力矩為逆時針方向，則測量出的順時針力矩小于逆時針力矩．
故本題答案是：
  ①A C D  ②3  ③＜．

點評：本題從實驗的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．