Question

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1 N，则此时弹簧秤示数应为________N．
（3）若实验前，弹簧秤已有0.2 N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“＜”）．

Answer 1

（1） A C D （2）3 （3）  <  

试题分析：（1）因为重力方向竖直向下，即重力只能在竖直面内作用。故选(A).。力矩盘与转轴间的摩擦应足够小，则摩擦力产生力矩可忽略。故选(C)。力矩盘的重心若不位于盘中心，则力矩盘的重力也要产生力矩，那么实验时必须将力矩盘重力产生的力矩计算在内。力矩盘的重心若位于盘中心，则力矩盘的重力产生的力矩为零。故选(D)。而横杆MN是否严格保持水平，并不影响实验结果。
（2）由力矩平衡原理（设力矩盘上各同心圆的间距相等，且为R）得：
     (F为弹簧秤示数)
解得：F＝3N
（3）若实验前，弹簧秤已有示数，实验时忘记对弹簧秤进行调零，计算逆时针力矩力矩时， F代入数值就比实际值大，得到的结果：顺时针力矩比逆时针力矩小。
点评：本题考查了通过转动平衡求力矩的实验设计，通过巧妙设计，借助圆来求出相应力矩大小