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(9分)如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解,A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负,A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动,B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆,将细绳连接在杆的右端O点构成支架,保持杆在水平方向,按如下步骤操作:

①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ;                     ②对两个传感器进行调零;

③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数; ④取下钩码,移动传感器A改变θ角。

重复上述实验步骤,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根据表格数据,A传感器对应的是表中力    (选填“F1”或“F2”),砝码质量为    kg(保留一位有效数字);

⑵本实验中多次测量对传感器进行调零,对此操作说明正确的是   

A.因为事先忘记调零

B.何时调零对实验结果没有影响

C.为了消除横杆自身重力对结果的影响

D.可以完全消除实验的误差

 

【答案】

 ⑴F1,0.05;⑵C

【解析】

试题分析:⑴绳只能施加拉力,杆既可以施加拉力,也可以施加压力,对照表格中数据可知,F1只有正值,而F2既有正值,又有负值,所以A传感器对应的是表中力F1,又因为杆通过光滑铰链与传感器B相连,因此,杆上的弹力方向一定沿着杆,对结点O根据平衡条件有:F1sinθ=mg,将表格中数据代入,解得:m=0.05kg;

⑵实验步骤中明确提及对两个传感器进行调零,且实验中多次测量对传感器进行调零,故选项A错误;在每次测量过程中不能进行调零操作,而应在实验之前调零,故选项B错误;本实验中存在着绳子与水平杆的夹角的测量,读数时存在着偶然误差,传感器的灵敏度等致使本实验中存在着系统误差,且实验中误差是不可避免的,故选项D错误;选项C说法正确。

考点:本题以利用DIS实验装置研究支架上力的分解的探究性实验为背景,考查了绳、杆模型的施力特征和共点力平衡条件的应用、实验误差分析等问题,属于中档题。

 

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(1)写出测量小球初速度公式v0                (用题中所给字母).
(2)若测得木板后移距离x=l0cm,测得y1=6.0cm , y2=16.0cm,小球初速度值为    .保留2位有效数字.(g取9. 8 m/s2 )

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