Question

（8分）改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤，已知力矩盘上各同心圆的间距均为5cm

（1）（多选题）做这样改进的有点是

A．力传感器既可测拉力又可测压力

B．力传感器测力时不受主观判断影响，精确度高

C．能消除转轴摩擦力引起的实验误差

D．保证力传感器所受拉力方向不变

（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时G点始终在最低处，他仍用该盘做实验。在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置，此时力传感器读数为3N。再对力传感器进行调零，然后悬挂钩码进行实验，此方法________（选填“能”、“不能”）消除力矩盘偏心引起的实验误差，已知每个钩码所受重力为1N，力矩盘按图示方式悬挂钩码后，力矩盘所受顺时针方向的合力矩为_________Nm。力传感器的读数为_______N.

Answer

（1）BD （2）能，0.7、-0.5

【解析】（1）力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤主要好处是：力传感器测力时不受主观判断影响，精确度高和保证力传感器所受拉力方向不变，所以B、D正确；弹射也可以测拉力和压力的，所以A错误；不能消除转轴摩擦力引起的实验误差，故C错误。

（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时G点始终在最低处，他仍用该盘做实验。在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置，此时力传感器读数为3N。说明此时偏心的顺时针力矩M0=3×2×0.05Nm=0.3Nm，再对力传感器进行调零，这时就可以消除力矩盘偏心引起的实验误差；力矩盘所受顺时针方向的合力矩M1=(2×1×0.05+2×1×3×0.05+0.3)Nm=0.7Nm；根据有固定转动轴物体平衡条件：F×2×0.05+3×1×3×0.05+0.3= 2×1×0.05+2×1×3×0.05+0.3，解得：F=-0.5N。

【考点定位】研究有固定转动轴物体平衡条件