Question

【題目】如圖所示，某人在動物園內，用彈簧測力計稱出了一頭大象的重力，在稱象過程中，他用到吊車、鐵籠和一根很長的槽鋼等輔助工具，操作步驟如下：

a．如圖甲所示，將鐵籠系于槽鋼上的B點，當吊車吊鉤在槽鋼上的懸吊點移至O點時，槽鋼在水平位置平衡．
b．將大象引入鐵籠，保持吊鉤懸吊點O點和鐵籠懸掛點B點的位置不變．用彈簧測力計在A點豎直向下拉住槽鋼的另一端，使之再次在水平位置平衡，如圖乙所示．測得OB=8cm，OA=9m，彈簧測力計的示數為200N．根據上述數據測出了大象的重力．
（1）大象的重為N．
（2）設計步驟a的目的是 ．
（3）若彈簧測力計量程為200N，利用現有器材稱一只重力更大一些的大象的做法是.

Answer 1

【答案】
（1）2.25×104
（2）減小槽鋼重力對實驗的影響
（3）將鐵籠向O點靠近
【解析】（1）由杠桿平衡條件F1×L1=F2×L2，已知F1=200N；L1=9m；L2=8cm=0.08m；故F2=2．25×104N；即大象的重力為2.25×104N；
（2）為了測量的方便和工具重力對實驗的影響設計了實驗a，故設計實驗a的目的是減小槽鋼重力對實驗的影響；
（3）測量時彈簧測力計的示數為200N，若彈簧測力計的量程為200N，則此時彈簧測力計為最大值，利用該裝置測量一只重力更大一些的大象時讀數一定大于200N，故可以采取改變力臂的做法，即將鐵籠向O點靠近減小阻力臂，更省力.
所以答案是：（1）2.25×104；（2）減小槽鋼重力對實驗的影響；（3）將鐵籠向O點靠近 .

【考點精析】認真審題，首先需要了解杠桿的平衡條件(杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2)．