Question

10．一位物理老师利用已知弹簧测力计称出了一头大象的质量，如图所示，他用一根长度为12m的槽钢作为杠杆，吊钩固定于槽钢的O点，测得l₁为6m，l₂为4cm，此装置可视为省力（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F₁为200N，若不计铁笼和钢槽的质量，请估算大象的质量是3t．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）结合图片，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．
（2）利用杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻×力阻力臂，根据已知条件确定杠杆所受的力及力臂代入便可求出未知量，再利用G=mg求大象的质量．

解答 解：
（1）从图中可以看出，长的槽钢在使用过程中，动力臂大于阻力，是省力杠杆；
（2）由题意和图可知：F₁=200N，F₂=G，l₁=6m，l₂=4cm=0.04m，
不计铁笼和钢槽的质量，根据杠杆平衡条件有：F₁l₁=F₂l₂，
即200N×6m=G×0.04m，
解得大象的重力：G=30000N．
所以大象的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{30000N}{10N/kg}$=3000kg=3t．
故答案为：省力；3．

点评 此题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是能够正确分析杠杆所受的力及力臂，在代入数据时一定要细心，并注意单位，物理来源于生活，也服务于生活，联系实际观察、实验、多思多想是学好物理的最好的途径！