Question

在验证“有固定转动轴的物体的平衡条件”实验中，某同学操作步骤如下：
（1）①将力矩盘的金属轴O固定在铁架台上，把力矩盘套在轴上并使盘面保持竖直．同时在铁架台上固定一横杆．力矩盘上画上若干同心圆，供确定力臂时参考；
②将钉子固定在力矩盘的四个任意位置上，四个钉子上分别用细线悬挂不同个数的钩码；
③当力矩盘在这四个力的作用下处于平衡状态时，测出各个力的力臂，将力和力臂的数据记录在数据表中；
④改变钉子的位置，重复实验一次．
改正其中的错误：

 

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（2）如果实验结果中顺时针力矩与逆时针力矩不相等，有明显误差，其原因可能为

 

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Answer 1

分析：（1）在本实验中，将钉子固定在力矩盘的四个任意位置上，其中三枚钉子上用细线悬挂不同个数的钩码，第四个钉子用细线与测力计的钩子相连，测力计的另一端则挂在水平横杆的套环上．
（2）在实验结果分析中，发现顺时针力矩与逆时针力矩不等，可能弹簧秤使用前没有调零或有其他力的影响，比如重力、摩擦力等影响．

解答：解：（1）其他步骤没有错误，只有②中有错误．若四个钉子上分别用细线悬挂不同个数的钩码，难以保持力矩盘平衡，所以应采取的正确方法是：四个钉子应该一个用弹簧秤拉，其余三个钉子上分别用细线悬挂不同个数的钩码．
（2）若力矩盘的重心不在轴上，重力相对转轴的力矩不为零，则顺时针力矩与逆时针力矩不相等，有明显误差，故顺时针力矩与逆时针力矩不相等的原因可能为力矩盘偏心．
故答案为：
（1）②四个钉子应该一个用弹簧秤拉，其余三个钉子上分别用细线悬挂不同个数的钩码．
（2）力矩盘偏心．

点评：本题的解题关键是根据实验原理和方法，选择器材，分析实验操作要求和注意事项．根据实验原理分析误差产生的原因．