Question

4．某學生在做“有固定轉動軸物體的平衡條件”實驗時，他把力矩盤調節到平衡，如圖所示，盤上各圓的半徑分別是0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m，每個鉤碼的質量均為100g．若規定逆時針力矩為正，順時針力矩為負，則F₁的力矩是-1.2N•m，根據平衡條件，測力計與圓盤連線上的拉力T應該是3N，但該學生發現測力計的示數與該值有偏差，除摩擦等原因外，從所示的圖中可看出引起誤差的原因是：力矩盤不再豎直平面內，測力計與拉線不在一直線上．．

Answer 1

分析 根據力矩的計算公式求解力矩；根據力矩平衡條件列式求解T；根據題圖分析誤差產生的原因．

解答 解：由于規定逆時針力矩為正，順時針力矩為負，則F₁的力矩M₁=-3mg×0.4=-1.2N•m；
根據力矩平衡條件，有：
T×0.2+2mg×0.3=3mg×0.4；
解得：T=3mg=3×0.1×10N=3N；
從所示的圖中可看出引起誤差的原因是：力矩盤不再豎直平面內，測力計與拉線不在一直線上．
故答案為：-1.2；3；力矩盤不再豎直平面內，測力計與拉線不在一直線上．

點評 本題關鍵從實驗目的、實驗原理和誤差來源出發分析，根據力矩平衡條件求解彈簧的拉力；掌握力矩的計算公式和含義．