Question

如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一绳在O点悬挂在一个钩码，记录两个传感器读数
④取下钩码，移动传感器A改变θ角
重复上述①②③④，得到图示表格a．
（1）根据表格a，A传感器对应的是表中力

 

（填“F₁”或“F₂”）．钩码质量为

 

kg（保留1位有效数字）．
（2）（单选题）本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是

 

A．因为事先忘记调零	B．何时调零对实验结果没有影响
C．为了消除横杆自身重力对结果的影响	D．可以完全消除实验的误差

（3）某次操作中，有同学使用相同器材实验，但将传感器调零后再接上支架，其后按①③④步骤重复实验，得到图示表格b，则表格空缺处数据应接近

 

．
表格a

F1	1.001	0.580	…	1.002	…
F2	-0.868	-0.291	…	0.865	…
θ	30°	60°	…	150°	…

表格b

F1	1.103		…
F2	…	…	…
θ	30°	60°	…

Answer 1

分析：（1）传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负，A传感器读数为正，故为拉力，相当于F₁，由节点O受力平衡，结合θ读数，可得钩码质量
（2）横杆自身重力会对实验结果造成影响，故应多次调零
（3）设杆的自重为G，利用θ的两个数值，结合钩码重力列方程解决问题

解答：解：（1）传感器在受到拉力时读数为正，A传感器读数为正，故为拉力，相当于F₁；当θ=30°时，由节点O受力平衡可得，竖直方向F₁sin30°=mg
故，m=

1.001× 1 2

10

kg=0.05kg
（2）横杆自身重力会对实验结果造成影响，故应多次调零，故选C
（3）设杆自重为G，由节点O受力平衡可得：
（1.103-G）sin30°=0.05×10
（F′₁-G）sin60°=0.05×10
解得：F′₁=0.637N
故答案为：（1）F₁，0.05   （2）C     （3）0.637（0.630～0.645之间均可）

点评：解题的关键是首先根据题意灵活选取研究对象，然后再进行受力分析，列出方程求解即可