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某人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重量,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
更新时间: 2025-08-28 17:04:14
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问题描述:

某人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重量,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0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=6cm,OA=9m,弹簧测力计的示数为200N.根据上述数据测出了大象的重量.

(1)大象的重力为___N.

(2)设计步骤a的目的是___.

(3)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___.

宋爱国回答:
  (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×6cm,   所以:G象=3×104N;   (2)从(1)不难发现设置步骤a的作用:消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响.   (3)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;   故答案为:(1)3×104;(2)消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响;(3)便于准确测量力臂.
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