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如图所示,某人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重力,在称象过程中,他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具,操作步骤如下:a.如图甲所示,将铁笼系于槽钢上的B
更新时间: 2025-08-28 07:03:21
1人问答
问题描述:

如图所示,某人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重力,在称象过程中,他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具,操作步骤如下:

a.如图甲所示,将铁笼系于槽钢上的B点,当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时,槽钢在水平位置平衡.

b.将大象引入铁笼,保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变.用弹簧测力计在A点竖直向下拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,如图乙所示.测得OB=8cm,OA=9m,弹簧测力计的示数为0~200N.根据上述数据测出了大象的重力.

(1)大象的重为___N.

(2)设计步骤a的目的是___.

(3)若弹簧测力计量程为200N,利用现有器材称一只重力更大一些的大象的做法是___.

彭中回答:
  (1)如图甲,槽钢重力作用在AB中点,槽钢重心到O点距离l1,   槽钢在水平位置平衡时根据杠杆的平衡条件:   G槽钢×l=G铁笼×OB…①   大象引入铁笼后,再次在水平位置平衡时,   G槽钢×l+F×AO=(G象+G铁笼)×OB…②   ②-①式得:F×AO=G象×OB,   200N×900cm=G象×8cm,   所以:G象=2.25×104N;   (2)从(1)不难发现设置步骤a的作用:不考虑槽钢和铁笼的重力.   在b步骤中仍使槽钢在水平位置平衡的目的除了a步骤的目的外还有便于准确测量力臂;   (3)要测量大象的质量更大一下,由杠杆平衡的条件和图示可知,当阻力变大,动力、动力臂不变时,阻力臂需减小,因此将铁笼向左移动.   故答案为:(1)2.25×104;(2)便于准确测量力臂,同时不用考虑槽钢和铁笼的重力;(3)将铁笼向左移动.
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