题目内容

【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.

【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).

练习册系列答案
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【题目】小明制作氧气浓度探测器,过程如下:
小明找来氧敏电阻Rx , 其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示.其中,氧气浓度为0时,氧敏电阻的阻值模糊不清,他对该电阻值进行测量.

氧气浓度/%

0

5

10

15

20

25

30

Rx

10

16

21

25

28

30

在集气瓶内,小明通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气,再将Rx置于瓶内.甲图中电源电压恒为6V,①、②号导线已经连好.
(1)请用笔画线代替导线,在甲图中完成测量电路连接.

(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至(A/B)端.
(3)闭合开关S,发现电流表、电压表示数均为0.小明取下电压表,将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联,示数都为0;将电压表与滑动变阻器B、D两端并联,示数也为0;将电压表与开关两端的接线柱并联,示数为6V.若电路只有一处故障,则电路故障为
A.导线①断路
B.导线②断路
C.滑动变阻器内部断路
D.开关S内部断路
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,则氧气浓度为0时,Rx阻值为Ω.
(5)请在丙图中作出氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象.

(6)小明制作氧气浓度探测器的电路如图丁所示,其中,电源电压恒为6V,定值电阻R0阻值为5Ω.

小明将氧敏电阻包裹在塑料袋中,先用嘴吸尽其中的空气,在对塑料袋儿呼气,闭合开关S,电流表的示数为0.24A.他呼出气体中氧气浓度为 %;可见人呼吸时,(能/不能)将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳.
(7)小明制作的探测器工作时,氧气浓度越高,电流表示数越 . 要想实现“氧气浓度越高,电表示数越大”,应选用电压表与上述电路中的并联.

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