Question

10．一位物理老師利用已知彈簧測(cè)力計(jì)稱出了一頭大象的質(zhì)量，如圖所示，他用一根長(zhǎng)度為12m的槽鋼作為杠桿，吊鉤固定于槽鋼的O點(diǎn)，測(cè)得l₁為6m，l₂為4cm，此裝置可視為省力（填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿．當(dāng)槽鋼水平靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F₁為200N，若不計(jì)鐵籠和鋼槽的質(zhì)量，請(qǐng)估算大象的質(zhì)量是3t．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）結(jié)合圖片，判斷杠桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．
（2）利用杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻×力阻力臂，根據(jù)已知條件確定杠桿所受的力及力臂代入便可求出未知量，再利用G=mg求大象的質(zhì)量．

解答 解：
（1）從圖中可以看出，長(zhǎng)的槽鋼在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力，是省力杠桿；
（2）由題意和圖可知：F₁=200N，F(xiàn)₂=G，l₁=6m，l₂=4cm=0.04m，
不計(jì)鐵籠和鋼槽的質(zhì)量，根據(jù)杠桿平衡條件有：F₁l₁=F₂l₂，
即200N×6m=G×0.04m，
解得大象的重力：G=30000N．
所以大象的質(zhì)量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{30000N}{10N/kg}$=3000kg=3t．
故答案為：省力；3．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是能夠正確分析杠桿所受的力及力臂，在代入數(shù)據(jù)時(shí)一定要細(xì)心，并注意單位，物理來(lái)源于生活，也服務(wù)于生活，聯(lián)系實(shí)際觀察、實(shí)驗(yàn)、多思多想是學(xué)好物理的最好的途徑！