题目内容

【题目】小明在动物园内看到一头大象,他想向曹冲学习,就设计了一个方案,用弹簧测力计称出一头大象的重量,在方案中,他用到了吊车、弹簧测力计、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具,步骤如下:

A、如图甲所示装配好器材,将铁笼系于槽钢上的B点,吊车吊钩在槽钢上的悬吊点为O点.

B、将大象引入铁笼,调整吊钩悬吊点O点的位置.直到用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端,能够在水平位置平衡,如图乙所示.测出OB、OA的长度和弹簧测力计的示数F,根据上述数据计算大象的质量.

(l)若方法成立并且测得OB=6cm,OA=9m,F=200N,则大象的质量为 千克.

(2)请你评估小明的方案,指出一处不足之处 .

【答案】(1)3000;(2)步骤B中没有保持悬吊点O的位置不变

【解析】

试题分析:(1)知道杠杆两边力臂个拉力F,利用杠杆平衡条件求出大象重力,再利用G=mg求大象的质量;

(2)设置步骤A的作用是消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响,而在步骤B中,又调整吊钩悬吊点O点的位置,这样槽钢和铁笼重力对杠杆平衡将产生影响,而没有考虑.

解:

(1)如图甲,槽钢与铁笼组成的杠杆调节平衡,

大象引入铁笼后,杠杆水平位置平衡,

由杠杆的平衡条件有:F×AO=G象×OB,

即200N×900cm=G象×6cm,

解得大象重力:G象=3×104N;

大象的质量:

m象===3000kg;

(2)小明的方案中不足之处是:在步骤B中,调整吊钩悬吊点O点的位置,这样槽钢和铁笼重力对杠杆平衡将产生影响.

故答案为:(1)3000;(2)步骤B中没有保持悬吊点O的位置不变.

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