题目内容
(2011?长宁区一模)如图所示为“研究有固定转动轴物体的平衡条件”实验,力矩盘上各同心圆的间距相等.在A、B两点分别用细线悬挂若干钩码,C点挂上弹簧秤后力矩盘平衡.已知每个钩码所受的重力均为1N.
(1)此时弹簧秤示数为
(2)有同学在做这个实验时,发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距,检查发现读数和计算均无差错,请指出造成这种差距的一个可能原因,并提出简单的检验方法(如例所示,将答案填在下表空格中)
(1)此时弹簧秤示数为
2.0
2.0
N,B点细线上悬挂的钩码个数为3
3
个;(2)有同学在做这个实验时,发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距,检查发现读数和计算均无差错,请指出造成这种差距的一个可能原因,并提出简单的检验方法(如例所示,将答案填在下表空格中)
可能原因 | 检验方法 | |
例 | 力矩盘面没有调到竖直 | 用一根细线挂一个钩码靠近力矩盘面,如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角,说明力矩盘不竖直 |
答 |
分析:(1)找出A、B、C三处细线拉力的力臂,根据力矩平衡求解B点细线上悬挂的钩码个数.
(2)顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距的原因较多,如摩擦力太大,力矩盘重心不在中心等等,采取相应的检查方法.
(2)顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距的原因较多,如摩擦力太大,力矩盘重心不在中心等等,采取相应的检查方法.
解答:解:(1)弹簧秤示数为F=2.0N.设力矩盘上各同心圆的间距为r,
根据力矩平衡得F?3r+FA?2r=FB?4r,FA=3N
解得 FB=3N 则B点细线上悬挂的钩码个数为3个.
(2)
故本题答案是:
(1)2.0;3
(2)如表格所示.
根据力矩平衡得F?3r+FA?2r=FB?4r,FA=3N
解得 FB=3N 则B点细线上悬挂的钩码个数为3个.
(2)
可能原因 | 检验方法 | |
答 | 转轴摩擦力太大 | 安装力矩盘后,轻轻转动盘面,如果盘面转动很快停止,说明摩擦力太大. |
答 | 力矩盘重心没在中心 | 在最低端放一标志,轻轻转动盘面,如果标志始终停留在最低端,说明重心在这个标志和中心之间. |
(1)2.0;3
(2)如表格所示.
点评:本题考查分析实验误差的能力.研究实验误差从实验原理出发,本实验从分析物体可能受到的力来找出误差的原因.
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