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

Question

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0～200N．根据上述数据测出了大象的重力．
（1）大象的重为___N．
（2）设计步骤a的目的是___．
（3）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___．

Answer 1

（1）如图甲，槽钢重力作用在AB中点，槽钢重心到O点距离l₁，
槽钢在水平位置平衡时根据杠杆的平衡条件：
G_槽钢×l=G_铁笼×OB…①
大象引入铁笼后，再次在水平位置平衡时，
G_槽钢×l+F×AO=（G_象+G_铁笼）×OB…②
②-①式得：F×AO=G_象×OB，
200N×900cm=G_象×8cm，
所以：G_象=2.25×10⁴N；
（2）从（1）不难发现设置步骤a的作用：不考虑槽钢和铁笼的重力．
在b步骤中仍使槽钢在水平位置平衡的目的除了a步骤的目的外还有便于准确测量力臂；
（3）要测量大象的质量更大一下，由杠杆平衡的条件和图示可知，当阻力变大，动力、动力臂不变时，阻力臂需减小，因此将铁笼向左移动．
故答案为：（1）2.25×10⁴；（2）便于准确测量力臂，同时不用考虑槽钢和铁笼的重力；（3）将铁笼向左移动．