Question

(9分)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為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負(fù)，A連接質(zhì)量不計的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動，B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿，將細(xì)繩連接在桿的右端O點(diǎn)構(gòu)成支架，保持桿在水平方向，按如下步驟操作：

①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ；                     ②對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零；

③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器的讀數(shù)； ④取下鉤碼，移動傳感器A改變θ角。

重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到表格：

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

⑴根據(jù)表格數(shù)據(jù)，A傳感器對應(yīng)的是表中力    (選填“F₁”或“F₂”)，砝碼質(zhì)量為    kg(保留一位有效數(shù)字)；

⑵本實(shí)驗(yàn)中多次測量對傳感器進(jìn)行調(diào)零，對此操作說明正確的是    。

A．因?yàn)槭孪韧�記調(diào)零

B．何時調(diào)零對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響

C．為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響

D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差

 

Answer 1

【答案】

 ⑴F₁，0.05；⑵C

【解析】

試題分析：⑴繩只能施加拉力，桿既可以施加拉力，也可以施加壓力，對照表格中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)₁只有正值，而F₂既有正值，又有負(fù)值，所以A傳感器對應(yīng)的是表中力F₁，又因?yàn)闂U通過光滑鉸鏈與傳感器B相連，因此，桿上的彈力方向一定沿著桿，對結(jié)點(diǎn)O根據(jù)平衡條件有：F₁sinθ＝mg，將表格中數(shù)據(jù)代入，解得：m＝0.05kg；

⑵實(shí)驗(yàn)步驟中明確提及對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零，且實(shí)驗(yàn)中多次測量對傳感器進(jìn)行調(diào)零，故選項A錯誤；在每次測量過程中不能進(jìn)行調(diào)零操作，而應(yīng)在實(shí)驗(yàn)之前調(diào)零，故選項B錯誤；本實(shí)驗(yàn)中存在著繩子與水平桿的夾角的測量，讀數(shù)時存在著偶然誤差，傳感器的靈敏度等致使本實(shí)驗(yàn)中存在著系統(tǒng)誤差，且實(shí)驗(yàn)中誤差是不可避免的，故選項D錯誤；選項C說法正確。

考點(diǎn)：本題以利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解的探究性實(shí)驗(yàn)為背景，考查了繩、桿模型的施力特征和共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)誤差分析等問題，屬于中檔題。