Question

【题目】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.

Answer 1

【答案】
（1）2.25×104
（2）减小槽钢重力对实验的影响
（3）将铁笼向O点靠近
【解析】（1）由杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2，已知F1=200N；L1=9m；L2=8cm=0.08m；故F2=2．25×104N；即大象的重力为2.25×104N；
（2）为了测量的方便和工具重力对实验的影响设计了实验a，故设计实验a的目的是减小槽钢重力对实验的影响；
（3）测量时弹簧测力计的示数为200N，若弹簧测力计的量程为200N，则此时弹簧测力计为最大值，利用该装置测量一只重力更大一些的大象时读数一定大于200N，故可以采取改变力臂的做法，即将铁笼向O点靠近减小阻力臂，更省力.
所以答案是：（1）2.25×104；（2）减小槽钢重力对实验的影响；（3）将铁笼向O点靠近 .

【考点精析】认真审题，首先需要了解杠杆的平衡条件(杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，称为杠杆平衡．杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡，而不是力的平衡．杠杆平衡的条件：动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可变形为 ：F1 / F2 = L1 / L2)．