Question

（2013?普陀区二模）在“研究有固定转动轴物体的平衡条件实验”中：
（1）（多选题）关于实验的注意事项中，以下说法正确的是

AD

A．实验前要检查力矩盘是否在任何位置都能平衡
B．实验前要检查横杆是否严格保持水平
C．实验选用的钩码要轻，各力的力臂要尽量小
D．实验中应该使弹簧秤的示数尽量大些
（2）如图甲所示，在实验装置装配时，有一组同学经检验发现，力矩盘的重心在圆盘上的C点，该同学认为有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，即在实验时

保持OC连线在竖直方向

．
（3）在实验中，另一组同学在一个力矩盘中的A点通过细绳跨过定滑轮悬挂一组砝码，不慎将悬挂线钩挂在P点的大头针上，另一组砝码通过细绳跨过定滑轮悬挂在B点，此时力矩盘平衡，如图乙所示．若每个砝码重为1N，O点到B点悬线距离为4cm；AP线与竖直方向夹角为37°，O点和P点处在同一水平线上．则此时力矩盘受到的顺时针转动力矩之和为

0.216

N?m．

Answer 1

分析：（1）解答本题的关键是：明确实验的目的和实验的要求进行分析．本实验的目的是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．实验的要求是尽量减小力矩盘的重力、摩擦力等其他力对力矩盘的影响．
（2）为了消除力矩盘的重力影响，使重力的力臂为零，重力的力矩为零，即对本实验没有影响．
（3）A处和B处悬线拉力的力矩均沿顺时针方向，找出力臂，求出力矩和．

解答：解：A、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，力矩盘的重力影响要尽可能小，力矩盘的重心应在盘中心，实验前要检查力矩盘是否在任何位置都能平衡，以确定力矩盘的重心是否在力矩盘的中心，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、各力矩应取得大一些以减小相对误差，故钩码要适当重，各力的力臂要尽量大，故C错误．
D、为了减小测量误差，实验中应该使弹簧秤的示数尽量大．故D正确．
故选AD
（2）为了消除力矩盘的重力影响，使重力的力臂为零，重力的力矩为零，可保持OC连线在竖直方向．
（3）设OP=L_P，重力砝码的重力为G，B处悬线拉力的力臂为L_B，则由盘的力矩平衡得：
         3G?L_B=2G?L_P，
解得，L_P=1.5L_B=6cm=0.06m 
对力矩盘，B处和A处悬线拉力的力矩均沿顺时针方向，则顺时针转动力矩之和为M=3G?L_B+2G?L_Pcos37°=3×0.04+2×0.06×0.8=0.216 （N?m）
故答案为：（1）AD；
（2）保持OC连线在竖直方向
（3）0.216

点评：本题从实验的目的和要求出发分析哪些操作是合理的，培养分析处理实际问题的能力．