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【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=10m,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)大象的重力为N.
(2)设计步骤 a 的目的是

【答案】
(1)2.5×104
(2)消除装置自重对实验的影响
【解析】(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+G铁笼)×OB…②,②-①式得:F×AO=G×OB,200N×1000cm=G×8cm,

所以:G=2.5×104 N;
(2)从(1)不难发现设置步骤a的作用:消除槽钢重力对杠杆平衡的影响,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)2.5×104(2)消除装置自重对实验的影响;
(1)根据杠杆的平衡条件求出大象的重力;
(2)使槽钢在水平位置平衡的目的是消除装置自重对实验的影响.

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