Question

1．如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解．A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)．A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動(dòng)．B固定不動(dòng)，通過光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3m的桿．將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架．保持桿在水平方向，按如下步驟操作：
①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ
②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零
③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)
④取下鉤碼，移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉?br />重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到表格a
表格a

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

（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F₁（填“F₁”或“F₂”），鉤碼質(zhì)量為0.05 kg．（保留一位有效數(shù)字）
（2）本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，對(duì)此操作說明正確的是C
A．因?yàn)槭孪韧�記調(diào)零                   B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響
C．為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響     D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差
（3）某次操作中，有同學(xué)使用相同器材實(shí)驗(yàn)，但將傳感器調(diào)零后再接上支架，其后按①③④步驟重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到圖示表格b，則表格空缺處數(shù)據(jù)應(yīng)接近0.637．
表格b

F1	1.103		…
F2	…	…	…
θ	30°	60°	…

Answer 1

分析 （1）繩子只能提供拉力，即可知道A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F₁．可以對(duì)結(jié)點(diǎn)O進(jìn)行受力分析，由豎直方向平衡條件解出m．
（2）本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，是為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響；
（3）題應(yīng)對(duì)支架受力分析，由豎直方向平衡條件解出F₁．

解答 解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)₁都是正值，傳感器受到的都是拉力，因繩子只能提供拉力，故A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F₁．
對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析有：F₁sin30°=mg，解得：m=0.05kg
（2）本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響；
故選：C．
（3）若將傳感器調(diào)零后再接上支架，則應(yīng)考慮支架的質(zhì)量，設(shè)為m₀，以B為轉(zhuǎn)軸，則應(yīng)有：F₁sin30°•L=mgL+m₀g•$\frac{L}{2}$，
解得：F₁=0.637N；
故答案為：（1）F₁，0.05；（2）C；（3）0.637（0.630～0.645）．

點(diǎn)評(píng) 解題的關(guān)鍵是首先根據(jù)題意靈活選取研究對(duì)象，然后再進(jìn)行受力分析，列出方程求解即可．