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1N，则此时弹簧秤示数应为______N．
（3）若实验前，弹簧秤已有0.2N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）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，要尽可能减小其他力的影响，比如重力、摩擦力等影响．根据此要求分析选择．
（2）分别确定A、B、C三点细线拉力大小和力臂大小，根据力矩平衡求出弹簧称拉力．
（3）实验时忘记对弹簧秤进行调零，弹簧拉力测量值偏大，根据弹簧称拉力产生的力矩方向，分析误差．
【解析】
（1）A、为了防止细线及弹簧称与力矩盘摩擦，判断力矩盘是否处在竖直平面是必要的．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、D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，重力、摩擦力等影响要尽可能小，故CD正确．
故选ACD
   （2）设A、B、C三处拉力大小分别为FA、FB、FC，弹簧称示数为F，由题
        FA=2N，FB=1N，FC=3N
    设力矩盘上相邻同心圆间距为r，则弹簧称拉力的力臂为L=2r
根据力矩平衡得
     FA•2r+FL=FB•r+FC•3r
代入解得F=3N
    （3）实验时忘记对弹簧秤进行调零，弹簧拉力测量值偏大，其力矩偏大，而弹簧拉力力矩为逆时针方向，则测量出的顺时针力矩小于逆时针力矩．
故本题答案是：
  ①A C D  ②3  ③＜．