Question

（2013?普陀區(qū)二模）在“研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡條件實驗”中：
（1）（多選題）關(guān)于實驗的注意事項中，以下說法正確的是

AD

A．實驗前要檢查力矩盤是否在任何位置都能平衡
B．實驗前要檢查橫桿是否嚴(yán)格保持水平
C．實驗選用的鉤碼要輕，各力的力臂要盡量小
D．實驗中應(yīng)該使彈簧秤的示數(shù)盡量大些
（2）如圖甲所示，在實驗裝置裝配時，有一組同學(xué)經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，力矩盤的重心在圓盤上的C點，該同學(xué)認(rèn)為有一種不需調(diào)整力矩盤重心的位置也能進行實驗的方法，即在實驗時

保持OC連線在豎直方向

．
（3）在實驗中，另一組同學(xué)在一個力矩盤中的A點通過細(xì)繩跨過定滑輪懸掛一組砝碼，不慎將懸掛線鉤掛在P點的大頭針上，另一組砝碼通過細(xì)繩跨過定滑輪懸掛在B點，此時力矩盤平衡，如圖乙所示．若每個砝碼重為1N，O點到B點懸線距離為4cm；AP線與豎直方向夾角為37°，O點和P點處在同一水平線上．則此時力矩盤受到的順時針轉(zhuǎn)動力矩之和為

0.216

N?m．

Answer 1

分析：（1）解答本題的關(guān)鍵是：明確實驗的目的和實驗的要求進行分析．本實驗的目的是研究力矩盤平衡時砝碼的拉力力矩和彈簧拉力力矩的關(guān)系．實驗的要求是盡量減小力矩盤的重力、摩擦力等其他力對力矩盤的影響．
（2）為了消除力矩盤的重力影響，使重力的力臂為零，重力的力矩為零，即對本實驗沒有影響．
（3）A處和B處懸線拉力的力矩均沿順時針方向，找出力臂，求出力矩和．

解答：解：A、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(guān)系，力矩盤的重力影響要盡可能小，力矩盤的重心應(yīng)在盤中心，實驗前要檢查力矩盤是否在任何位置都能平衡，以確定力矩盤的重心是否在力矩盤的中心，故A正確．
B、本實驗與橫桿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錯誤．
C、各力矩應(yīng)取得大一些以減小相對誤差，故鉤碼要適當(dāng)重，各力的力臂要盡量大，故C錯誤．
D、為了減小測量誤差，實驗中應(yīng)該使彈簧秤的示數(shù)盡量大．故D正確．
故選AD
（2）為了消除力矩盤的重力影響，使重力的力臂為零，重力的力矩為零，可保持OC連線在豎直方向．
（3）設(shè)OP=L_P，重力砝碼的重力為G，B處懸線拉力的力臂為L_B，則由盤的力矩平衡得：
         3G?L_B=2G?L_P，
解得，L_P=1.5L_B=6cm=0.06m 
對力矩盤，B處和A處懸線拉力的力矩均沿順時針方向，則順時針轉(zhuǎn)動力矩之和為M=3G?L_B+2G?L_Pcos37°=3×0.04+2×0.06×0.8=0.216 （N?m）
故答案為：（1）AD；
（2）保持OC連線在豎直方向
（3）0.216

點評：本題從實驗的目的和要求出發(fā)分析哪些操作是合理的，培養(yǎng)分析處理實際問題的能力．