Question

用如圖所示裝置做“研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，力矩盤上各同心圓的間距相等．
（1）在下面一些關(guān)于實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)中，你認(rèn)為正確的是______
A．掛彈簧秤的橫桿要嚴(yán)格保持水平
B．彈簧秤使用前必須調(diào)零
C．各力矩應(yīng)取得大一些
D．對(duì)力臂的測(cè)量要盡量準(zhǔn)確
（2）在A、B二點(diǎn)分別用細(xì)線懸掛鉤碼，M、C兩點(diǎn)用彈簧秤連接后，力矩盤平衡（如圖所示），已知每個(gè)鉤碼所受的重力為1牛，則此時(shí)彈簧秤示數(shù)為______牛．
（3）有同學(xué)在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)順時(shí)針力矩之和與逆時(shí)針力矩之和存在較大差距．經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)讀數(shù)和計(jì)算均無(wú)差錯(cuò)，請(qǐng)指出造成這種差距的一個(gè)可能原因：______
______，檢驗(yàn)這個(gè)原因的方法是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）解答本題的關(guān)鍵是：明確實(shí)驗(yàn)的目的和實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)行分析．
本實(shí)驗(yàn)的目的是研究力矩盤平衡時(shí)砝碼的拉力力矩和彈簧拉力力矩的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)的要求是盡量減小力矩盤的重力、摩擦力等其他力對(duì)力矩盤的影響．
（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)力矩平衡條件列式，求解．
（3）考慮誤差來(lái)源，實(shí)際情況下摩擦力的力矩是一定存在的．
解答：解：（1）A、本實(shí)驗(yàn)與橫桿MN是否平衡無(wú)關(guān)，沒有必要檢查橫桿MN是否嚴(yán)格保持水平，故A錯(cuò)誤；
B、彈簧秤使用前必須調(diào)零是使用規(guī)范，故B正確；
C、各力矩應(yīng)取得大一些，以減小相對(duì)誤差，故C正確；
D、實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證力矩平衡條件，故對(duì)力臂的測(cè)量要盡量準(zhǔn)確，故D正確；
故選BCD
（2）設(shè)A、B、C三處拉力大小分別為F_A、F_B，彈簧稱示數(shù)為F，由題
F_A=1N，F(xiàn)_B=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(zhǎng)=2r
根據(jù)力矩平衡得
  F_A?2r+FL=F_B?3r
代入解得F=3.5N
（3）在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)順時(shí)針力矩之和與逆時(shí)針力矩之和存在較大差距，可能是因?yàn)檗D(zhuǎn)軸摩擦力太大，安裝力矩盤后，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)盤面，如果盤面轉(zhuǎn)動(dòng)很快停止，說明摩擦太大；或力矩盤沒有調(diào)到豎直，用一根細(xì)線掛一鉤碼靠近力矩盤面，如果細(xì)線與力矩盤面間存在一個(gè)小的夾角，說明力矩盤不豎直等．
故答案為：
（1）BCD 
（2）3.5
（3）轉(zhuǎn)軸摩擦力太大，安裝力矩盤后，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)盤面，如果盤面轉(zhuǎn)動(dòng)很快停止，說明摩擦太大；或力矩盤沒有調(diào)到豎直，用一根細(xì)線掛一鉤碼靠近力矩盤面，如果細(xì)線與力矩盤面間存在一個(gè)小的夾角，說明力矩盤不豎直等．
點(diǎn)評(píng)：該題從實(shí)驗(yàn)的目的和要求出發(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．