王老伯需要2千克散装种子,他到商店去买的时候,发现商店里的秤坏了。现在商店有一个天平,50克和200克的砝码各一个,一整袋种子是9千克。问王老伯最少称几次才能称出自己所要的2千克的种子?()- 3次- 4次- 5次- 无法实现
王老伯需要2千克散装种子,他到商店去买的时候,发现商店里的秤坏了。现在商店有一个天平,50克和200克的砝码各一个,一整袋种子是9千克。问王老伯最少称几次才能称出自己所要的2千克的种子?() - 3次 - 4次 - 5次 - 无法实现
题目解答
答案
我们来一步步分析这个题目:
题目已知条件:
- 王老伯需要 2千克(即2000克)的散装种子。
- 商店的秤坏了,但有一个天平(可以比较两边重量,平衡时相等)。
- 有两个砝码:50克 和 200克 各一个。
- 有一整袋种子,共 9千克(9000克),可以用来分装称量。
- 目标:用这个天平和两个砝码,最少称几次,能准确分出 2000克 的种子。
- 问:最少需要称几次?
分析思路:
天平的用法是:可以将物品和砝码放在左右两边,通过平衡来称量。
我们可以把种子放在一边,砝码或已知重量的种子放在另一边,或者两边都放种子和砝码,来实现称量。
我们的目标是从9千克种子中分出2千克,即留下7千克,取出2千克。
我们有两个砝码:50g 和 200g,加起来只有250g,直接称2kg不可能一次完成,必须通过多次称量、累积或分割的方法。
关键策略:利用天平进行“等分”或“加砝码称量”
我们可以考虑以下几种操作方式:
- 用砝码称出固定重量的种子(比如250g、150g等)。
- 用已称出的种子作为“砝码”继续称量(即累积已知重量)。
- 用天平对种子进行等分(例如把一堆分成相等的两份)。
我们要尽量减少称量次数。
尝试构造最少次数的方案
我们尝试用尽可能少的称量次数,得到2000克。
思路:利用等分法减少称量次数
天平的一大优势是可以把一堆种子平均分成两份,只需一次称量。
例如:把一堆种子分成两堆,放在天平两边,调整直到平衡,就能得到两堆相等的种子。
这算一次称量。
我们从9000克开始。
第1次称量:将9000克种子分成4500克和4500克
- 把9000克种子大致分成两堆,放在天平两边,调整至平衡。
- 得到两堆 4500克 的种子。
- 保留一堆4500克,另一堆备用(或继续用)。
✅ 第1次称量完成。
第2次称量:将4500克分成2250克和2250克
- 取其中一堆4500克,再用天平分成两等份。
- 得到两堆 2250克。
✅ 第2次称量完成。
现在我们有:2250克、2250克、4500克(总共9000克)。
我们需要的是 2000克,现在有2250克,比目标多250克。
如果我们能从2250克中去掉250克,就能得到2000克。
而我们有 250克的砝码组合:50g + 200g = 250g。
第3次称量:用砝码称出250克种子
- 取一堆2250克的种子。
- 把 250克砝码(50+200) 放在天平左边。
- 从这堆种子中取出一些放在右边,直到平衡。
- 这样就称出了 250克种子。
✅ 第3次称量完成。
然后,把这2250克种子中称出的250克去掉,剩下的就是:
2250 - 250 = 2000克!
这正是王老伯需要的重量。
总结称量过程:
- 第1次:将9000克分成4500克 + 4500克。
- 第2次:将4500克分成2250克 + 2250克。
- 第3次:用250克砝码(50+200)从2250克中称出250克,剩下2000克。
共 3次称量。
是否可以更少?
- 2次称量最多只能分成:9000 → 4500 → 2250,还是得不到2000。
- 而2000不是9000的简单等分(如1/2, 1/4, 1/8),所以必须结合砝码。
- 必须有一次用砝码称出偏差量(250克),才能从2250得到2000。
所以 3次是最少的。
✅ 答案:3次
最终答案:
\boxed{3次}
解析
本题考查利用天平、砝码和已知重量的种子,通过最少的称量次数称出指定重量的种子,解题关键在于巧妙运用天平的等分功能和砝码的组合来逐步接近目标重量。
- 第1次称量:
- 已知有一整袋$9000$克的种子,将其放在天平两端进行大致平分,调整至天平平衡。
- 根据天平平衡原理,两边重量相等,所以可得到两堆$4500$克的种子,即$9000\div2 = 4500$克。
- 第2次称量:
- 取其中一堆$4500$克的种子,再次使用天平将其平分。
- 同样依据天平平衡原理,可得到两堆$2250$克的种子,即$4500\div2 = 2250$克。
- 第3次称量:
- 已知有$50$克和$200$克的砝码,将它们放在天平一端,其总重量为$50 + 200 = 250$克。
- 从一堆$2250$克的种子中取出一部分放在天平另一端,直至天平平衡,这样就称出了$250$克的种子。
- 那么这堆$2250$克种子剩下的重量就是$2250 - 250 = 2000$克,正好是王老伯需要的重量。