Question

（2010?嘉定區(qū)一模）用如圖所示裝置做“研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，力矩盤上各同心圓的間距相等．
（1）（多選題）在用細(xì)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(yán)格保持水平
（C）判斷力矩盤與轉(zhuǎn)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(diǎn)分別用細(xì)線懸掛鉤碼后，力矩盤平衡，如圖所示，已知每個(gè)鉤碼所受重力為1N，則此時(shí)彈簧秤示數(shù)應(yīng)為

3

N．
（3）若實(shí)驗(yàn)前，彈簧秤已有0.2N的示數(shù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)忘記對彈簧秤進(jìn)行調(diào)零，則完成實(shí)驗(yàn)后測量出的順時(shí)針力矩與逆時(shí)針力矩相比，會出現(xiàn)M_順

＜

M_逆（選填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析：（1）本實(shí)驗(yàn)要研究力矩盤平衡時(shí)砝碼的拉力力矩和彈簧拉力力矩的關(guān)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(jù)此要求分析選擇．
（2）分別確定A、B、C三點(diǎn)細(xì)線拉力大小和力臂大小，根據(jù)力矩平衡求出彈簧稱拉力．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)忘記對彈簧秤進(jìn)行調(diào)零，彈簧拉力測量值偏大，根據(jù)彈簧稱拉力產(chǎn)生的力矩方向，分析誤差．

解答：解：（1）A、為了防止細(xì)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(shí)驗(yàn)與橫桿MN是否平衡無關(guān)，沒有必要檢查橫桿MN是否嚴(yán)格保持水平．故B錯(cuò)誤．
      C、D本實(shí)驗(yàn)要研究力矩盤平衡時(shí)砝碼的拉力力矩和彈簧拉力力矩的關(guān)系，重力、摩擦力等影響要盡可能小，故CD正確．
故選ACD
   （2）設(shè)A、B、C三處拉力大小分別為F_A、F_B、F_C，彈簧稱示數(shù)為F，由題
        F_A=2N，F(xiàn)_B=1N，F(xiàn)_C=3N
    設(shè)力矩盤上相鄰?fù)�心圓間距為r，則彈簧稱拉力的力臂為L=2r
根據(jù)力矩平衡得
     F_A?2r+FL=F_B?r+F_C?3r
代入解得F=3N
    （3）實(shí)驗(yàn)時(shí)忘記對彈簧秤進(jìn)行調(diào)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(shí)針方向，則測量出的順時(shí)針力矩小于逆時(shí)針力矩．
故本題答案是：
  ①A C D  ②3  ③＜．

點(diǎn)評：本題從實(shí)驗(yàn)的要求出發(fā)分析哪些操作是合理的，培養(yǎng)分析處理實(shí)際問題的能力．