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=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 ．

Answer 1

【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象+G铁笼）×OB…②，②-①式得：F×AO=G象×OB，200N×1000cm=G象×8cm，

所以：G象=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.