题目内容
据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如图甲）．测量时用了一根长度为10m的槽钢作为杠杆．如图乙所示，吊钩固定点O为支点，弹簧测力计的示数为F1，测出的大象质量约为4.5t．不计槽钢和铁笼的质量，g=10N/kg．
（1）大象的重力约为多少？
（2）请在图乙中画出动力臂L1和阻力臂L2．
（3）若测得动力臂L1为9m，阻力臂L2为6cm，则弹簧测力计的示数F1约为多少？
（4）若该老师在10秒中之内将大象缓慢地竖直提升了2cm，则他做了多少功？功率为多少？
解：
（1）大象的质量m=4.5t=4.5×103kg，
则大象的重力G=mg=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N；
（2）如图所示，过支点O分别向动力和阻力的作用线作垂线段，即为力臂；
（3）由于不计槽钢和铁笼的质量，阻力F2是大象对杠杆的拉力，等于大象的重力G，
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2 可知 F1=
=
=300N；
（4）依题意可知，弹簧测力计端下降的高度h1=
=
=3m，
则该老师做功W=F1h1=300N×3m=900J；
功率P=
=
=90W．
答：
（1）大象的重力约为4.5×104N；
（2）如上图；
（3）弹簧测力计的示数F1约为300N；
（4）若该老师在10秒中之内将大象缓慢地竖直提升了2cm，则他做的功为900J，功率为90W．
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