Question

【題目】據報道，一位物理老師在動物園內，用彈簧測力計稱出了一頭大象的質量．在稱象過程中，他還用到了吊車、鐵籠和一根很長的槽鋼等輔助工具．操作步驟如下：

步驟1．他首先將鐵籠系于槽鋼上的B點，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，測得OB=6cm．

步驟2．將大象引入鐵籠，用彈簧測力計豎直向下拉住槽鋼的另一端，使之再次在水平位置平衡，測得OA=9m，彈簧測力計的示數為200N．

（1）老師運用了 原理進行測量的．

（2）設計步驟1的目的是 ．

（3）試計算大象的質量（g取10N/kg）．

Answer 1

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

【解析】

試題分析：（1）長的槽鋼實質是一個省力杠桿；

（2）設計步驟1的目的，從列式中分析可知消除槽鋼重力對杠桿的影響．

（3）利用杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻×力阻力臂，根據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，長的槽鋼實質是一個省力杠桿，因此，老師稱象的過程運用的是杠桿原理；

（2）從題干中不難發現設置步驟1的作用：消除槽鋼和鐵籠重力對杠桿平衡的影響．

（3）杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2

200N×9m=G×0.06m

解得：G=30000N．

大小的質量m===3000kg．

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