• 用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验,力矩盘上各同心圆的间距相等.(1)(多选题)在用细线悬挂钩码前,下列措施中哪些是必要的 (A)判断力矩盘是否处在竖直平面(B)判断横杆MN是否严格保持水平(C)判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小(D)判断力矩盘的重心是否位于盘中心(2)在力矩盘上A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后,力矩盘平衡,如图所示,已知每个钩码所受重力为1N,则此时弹簧秤示数应为 N.(3)若实验前,弹簧秤已有0.2N的示数,实验时忘记对弹簧秤进行调零,则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比,会出现M顺 M逆(选填“>”、“=”或“<”).试题及答案-解答题-云返教育

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      用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验,力矩盘上各同心圆的间距相等.
      (1)(多选题)在用细线悬挂钩码前,下列措施中哪些是必要的

      (A)判断力矩盘是否处在竖直平面
      (B)判断横杆MN是否严格保持水平
      (C)判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
      (D)判断力矩盘的重心是否位于盘中心
      (2)在力矩盘上A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后,力矩盘平衡,如图所示,已知每个钩码所受重力为1N,则此时弹簧秤示数应为
        N.
      (3)若实验前,弹簧秤已有0.2N的示数,实验时忘记对弹簧秤进行调零,则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比,会出现M
        M(选填“>”、“=”或“<”).

      试题解答


      见解析
      (1)本实验要研究力矩盘平衡时砝码的拉力力矩和弹簧拉力力矩的关系,要尽可能减小其他力的影响,比如重力、摩擦力等影响.根据此要求分析选择.
      (2)分别确定A、B、C三点细线拉力大小和力臂大小,根据力矩平衡求出弹簧称拉力.
      (3)实验时忘记对弹簧秤进行调零,弹簧拉力测量值偏大,根据弹簧称拉力产生的力矩方向,分析误差.

      (1)A、为了防止细线及弹簧称与力矩盘摩擦,判断力矩盘是否处在竖直平面是必要的.故A正确.
      B、本实验与横杆MN是否平衡无关,没有必要检查横杆MN是否严格保持水平.故B错误.
      C、D本实验要研究力矩盘平衡时砝码的拉力力矩和弹簧拉力力矩的关系,重力、摩擦力等影响要尽可能小,故CD正确.
      故选ACD
      (2)设A、B、C三处拉力大小分别为F
      A、FB、FC,弹簧称示数为F,由题
      F
      A=2N,FB=1N,FC=3N
      设力矩盘上相邻同心圆间距为r,则弹簧称拉力的力臂为L=2r
      根据力矩平衡得
      F
      A?2r+FL=FB?r+FC?3r
      代入解得F=3N
      (3)实验时忘记对弹簧秤进行调零,弹簧拉力测量值偏大,其力矩偏大,而弹簧拉力力矩为逆时针方向,则测量出的顺时针力矩小于逆时针力矩.
      故本题答案是:
      ①A C D ②3 ③<.

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