Question

（2011?閔行區(qū)一模）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(pán)上各同心圓的間距相等．
（1）（多選題）在用細(xì)線懸掛鉤碼前，以下措施中必要的是

ACD

A．判斷力矩盤(pán)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(pán)與轉(zhuǎn)軸間的摩擦是否足夠小
D．判斷力矩盤(pán)的重心是否位于盤(pán)中心
（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(pán)平衡（如圖所示），已知每個(gè)鉤碼所受的重力為0.50N，則由力矩平衡條件可推算出彈簧秤的示數(shù)為

1.75

N（已知彈簧秤的最小刻度是0.1N）．
（3）在實(shí)驗(yàn)裝置裝配時(shí)，經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量為m，半徑為R的力矩盤(pán)的重心在圓盤(pán)上的C點(diǎn)，且重心C與盤(pán)心O的距離為r．因此，甲認(rèn)為可通過(guò)在A位置粘適量橡皮泥的方法來(lái)調(diào)整重心到O上，乙認(rèn)為可通過(guò)在BC之間挖掉一點(diǎn)木屑的方法來(lái)調(diào)整重心到O上；而丙認(rèn)為還有一種不需調(diào)整力矩盤(pán)重心的位置也能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法，就是在實(shí)驗(yàn)時(shí)

保持OC連線在豎直方向

．

Answer 1

分析：（1）本實(shí)驗(yàn)要研究力矩盤(pán)平衡時(shí)三個(gè)拉力的力矩關(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(chēng)拉力．
（3）要消除力矩盤(pán)的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)影響，方法之一使力矩盤(pán)的重力力矩為零，即使重力的力臂為零，使重力作用線通過(guò)O點(diǎn)．

解答：解：（1）A、為了防止細(xì)線及彈簧稱(chēng)與力矩盤(pán)摩擦，判斷力矩盤(pán)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(wú)關(guān)，沒(méi)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(pán)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(chēng)示數(shù)為F，由題
        F_A=0.5N，F(xiàn)_B=1.5N，
    設(shè)力矩盤(pán)上相鄰?fù)�心圓間距為r，則
根據(jù)力矩平衡得
     F_A?2r+F_C?2r=F_B?3r
代入解得F_C=1.75N
  （3）不需調(diào)整力矩盤(pán)重心的位置的實(shí)驗(yàn)方法是保持OC連線在豎直方向，使重力和力臂是零，力矩為零．
故本題答案是
（1）ACD
（2）1.75，
（3）保持OC連線在豎直方向．

點(diǎn)評(píng)：本題考查分析處理實(shí)驗(yàn)誤差，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作要求和技巧的能力．