Question

【題目】據(jù)報(bào)道，一位物理老師在動(dòng)物園內(nèi)，用彈簧測(cè)力計(jì)稱出了一頭大象的質(zhì)量．在稱象過(guò)程中，他還用到了吊車、鐵籠和一根很長(zhǎng)的槽鋼等輔助工具．操作步驟如下：

步驟1．他首先將鐵籠系于槽鋼上的B點(diǎn)，當(dāng)?shù)踯嚨蹉^在槽鋼上的懸吊點(diǎn)移至O點(diǎn)時(shí)，槽鋼在水平位置平衡，測(cè)得OB=6cm．

步驟2．將大象引入鐵籠，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉住槽鋼的另一端，使之再次在水平位置平衡，測(cè)得OA=9m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為200N．

（1）老師運(yùn)用了 原理進(jìn)行測(cè)量的．

（2）設(shè)計(jì)步驟1的目的是 ．

（3）試計(jì)算大象的質(zhì)量（g取10N/kg）．

Answer 1

【答案】（1）杠桿；（2）消除槽鋼和鐵籠重力對(duì)杠桿平衡的影響；（3）3000kg．

【解析】

試題分析：（1）長(zhǎng)的槽鋼實(shí)質(zhì)是一個(gè)省力杠桿；

（2）設(shè)計(jì)步驟1的目的，從列式中分析可知消除槽鋼重力對(duì)杠桿的影響．

（3）利用杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻×力阻力臂，根據(jù)已知條件確定杠桿所受的力及力臂代入便可求出未知量．

解：

（1）由圖可知，長(zhǎng)的槽鋼實(shí)質(zhì)是一個(gè)省力杠桿，因此，老師稱象的過(guò)程運(yùn)用的是杠桿原理；

（2）從題干中不難發(fā)現(xiàn)設(shè)置步驟1的作用：消除槽鋼和鐵籠重力對(duì)杠桿平衡的影響．

（3）杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2

200N×9m=G×0.06m

解得：G=30000N．

大小的質(zhì)量m===3000kg．

答：（1）杠桿；（2）消除槽鋼和鐵籠重力對(duì)杠桿平衡的影響；（3）3000kg．