《2025年能力素养与学力提升九年级物理上册苏科版》

7. 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)请计算出大象的重。(写出计算过程)
(2)消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响。设计步骤a的目的是______。
(3)将铁笼向左移动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. （1）
解：根据杠杆平衡条件$F_1L_1 = F_2L_2$，在图乙中，$F_1 = 200N$，$L_1=OA = 9m$，$L_2 = OB=0.08m$，设大象重力为$G$（此时$G$为阻力）。
由$F× OA=G× OB$，可得$G=\frac{F× OA}{OB}$。
把$F = 200N$，$OA = 9m$，$OB = 0.08m$代入公式：$G=\frac{200N×9m}{0.08m}=22500N$。
2. （2）
消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响。
3. （3）
将铁笼向左移动