考点十一 简单机械——中考二轮复习高频考点突破
考点分布
分值比率 考点 知识点 分值 题型
简单机械 4% 杠杆 杠杆平衡条件 3到6 选择、填空、计算、实验
滑轮 定滑轮、动滑轮、滑轮组
机械效率
知识小结
知识点一 杠杆及其分类
杠杆
1.定义:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫作杠杆。
2.杠杆平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时,则杠杆平衡。
3.杠杆的五要素
支点O:杠杆绕其转动的点。
动力:使杠杆转动的力。 阻力:阻碍杠杆转动的力。
动力臂:从支点到动力作用线的距离。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
4.杠杆的分类
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
示意图
力臂关系 l1>l2 l1力的关系 F1 < F2 F1 > F2 F1 = F2
特点 省力费距离 费力省距离 不省力也不费距离
应用举例 撬棍、羊角锤、钢丝钳、水推车 钓鱼竿、筷子、镊子 天平、跷跷板
5.力臂的画法
(1)找支点。
(2)画力的作用线(或延长线)。
(3)从支点到力的作用线画垂线。
(4)标明相关字母。
知识点二 滑轮及滑轮组
定滑轮
1.定义:使用过程中,轴固定不动的滑轮。
2.实质:等臂杠杆。如图所示,定滑轮两边的力与轮相切,中心轴可视为杠杆的支点,动力和阻力作用在轮的两端,无论朝哪个方向用力,动力臂都等于阻力臂等于定滑轮半径。
3.特点:不省力,但可以改变力的方向。
4.拉力与物重的关系:F=G(不计绳重和摩擦)
动滑轮
1.定义:使用过程中,轴随物体一起运动的滑轮。
2.实质:动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。如图所示,滑轮的“支点”位于绳与轮相切的地方(B点)。过“支点”的轮的直径相当于杠杆,F2为作用在杠杆上的阻力,F1为动力,因此动力臂大小等于滑轮直径,阻力臂大小等于滑轮半径,则动力臂是阻力臂的二倍。
3.特点:可以省力,但不能改变力的方向。
4.拉力与物重的关系:(不计绳重、摩擦和动滑轮的重力)
滑轮组
1.定义:定滑轮和动滑轮的组合
2.特点:既能省力,又能改变力的方向。
3.用滑轮组提起重物时,在动滑轮上有几段绳子承担总重力,所用的拉力就是总重力的几分之一,若不考虑动滑轮的重力,则所用的力就是物重的几分之一,即拉力与物重的关系F = (不计滑轮重、绳重及摩擦),F = (计滑轮重,不计绳重及摩擦)
知识点三 机械效率
三种功
1.有用功:我们需要的、有利用价值的、必须要做的功,用表示。
2.额外功:使用机械时,并非我们需要又不得不做的功,用最表示。
3.总功:有用功与额外功之和,用表示;
机械效率
1.定义:物理学中,把有用功跟总功的比值叫作机械效率,用符号表示。
2.公式:。
3.正确理解:
(1)机械效率是有用功在总功中所占的比例反映了机械做功性能的好坏。
(2)使用任何机械都不可避免地要做额外功故有用功总是小于总功,机械效率总是小于1。
(3)机械效率无单位,常用百分比的形式。
探究:杠杆的平衡条件
提出问题 杠杆平衡应满足什么条件呢
猜想与假设 杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在一定的关系
实验步骤 (1)实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡; (2)在已调节平衡的杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这时,杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码的重力,两边的力臂等于支点到力的作用点的距离; (3)改变力和力臂的数值,多次实验,并将实验数据填入表格
实验数据 序号F1/Nl1/cmF2/NL2/cm1150.51021100.52031.510115
实验结论 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写为F1l1=F2l2
①调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆水平平衡的目的是:消除杠杆自身重力对实验的影响。
②移动两侧钩码使杠杆再次水平平衡的目的是:便从杠杆上直接读出力臂。
③进行多次实验的目的是:避免实验数据的偶然性,分析多组数据得出普遍结论。
实验探究:测量滑轮组的机械效率
1.实验目的:测量滑轮组的机械效率。
2.实验原理:
3.实验器材:滑轮组、相同的钩码若干、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺等。
4.实验步骤
(1)用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。
(2)按照上图安装滑轮组,分别记下钩码和绳端的位置。
(3)缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
(4)算出有用功W有、总功W总、机械效率并填入表格
(5)改变钩码的数量,重复上面的实验
5.实验数据
次数 钩码重 G/N 钩码上升的高度 h/m 有用功 W有/J 绳端的拉力 F/N 绳端移动的距离 s/m 总功 W总/J 机械效率
1 10 0.1 1 4.2 0.3 1.26 79.4%
2 15 0.1 1.5 6.0 0.3 1.8 83.3%
3 20 0.1 2 7.5 0.3 2.25 88.9%
6.实验结论:使用同一滑轮组提升不同的重物时,重物越重,滑轮组的机械效率越高
1.如图所示,小明用滑轮组将重为400N的货物匀速提升了2m,小明对绳子的拉力为250N,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为50N B.滑轮组做的有用功为500J
C.滑轮组做的总功为500J D.滑轮组的机械效率为80%
2.下列属于费力杠杆的是( )
A.汽车方向盘
B.门把手
C.小白同学家的水龙头
D.雨刮器
3.公筷公勺是文明新“食尚”,当你用筷子夹菜时,你就使用杠杆了。下列用具正常使用时也是杠杆,其中原理与筷子相同的是( )
A.扳手 B.开瓶器
C.划赛艇的船桨 D.钳子
4.如图为建筑工地搬运砖头的独轮车,工人抬起车把时,车体可以看成一个杠杆。关于这个杠杆,下列说法错误的是( )
A.轮子的中心是杠杆的支点
B.砖头的位置远离车轮时抬起更费力
C.手握的位置靠近把手末端时更省力
D.图中拉力F大于车体和砖头的总重力G
5.如图所示是小明测量滑轮组的机械效率的实验装置,所提升的钩码完全相同且单个钩码的质量为50g,g取10N/kg。在小明利用弹簧测力计竖直向上匀速提升钩码的过程中,下列说法错误的是( )(不计绳重和摩擦)
A.当将钩码匀速提升20cm时,拉力做功0.48J
B.该滑轮组的机械效率约为41.7%
C.若用该滑轮组匀速提升4个钩码,滑轮组的机械效率变大
D.动滑轮重为4.1N
6.工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m,其中动滑轮重100N(不计绳重和摩擦),下列判断正确的是( )
A.绳端移动的距离为8m
B.此滑轮组的机械效率为80%
C.拉力做功的功率为300W
D.若工人对绳子最大拉力为500N,则他最多可提起重为1400N的物体
7.如图,用同一个滑轮按甲、乙两种方式提起同一个物体(),不计绳重和摩擦,则以下说法中正确的是( )
A.图甲中的滑轮相当于一个等臂杠杆
B.图乙中滑轮的特点是可以改变力的方向
C.图甲中的滑轮比图乙中的滑轮省力
D.图乙中的滑轮相当于一个等臂杠杆
8.如图所示,用力将物体A匀速提升0.5m,做功为3J。若借助滑轮组用的力把物体A匀速提升相同高度,做功为5J。下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率为60%
B.动滑轮所受的重力为2N
C.利用滑轮组既可以省力也可以省功
D.两次提升过程中物体A的机械能都保持不变
9.如图所示,小明用此滑轮组提升重的物体,他以的速度向右匀速行走,滑轮组的机械效率为。若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.动滑轮重
B.此过程物体升高了
C.拉力的功率为
D.若小明以的速度向右匀速行走,滑轮组机械效率将变大
10.如图甲所示,救援车正在将故障车拖到车厢上,此过程的简化图如图乙所示。若故障车的重力为,钢绳对故障车的拉力F为4000N,故障车沿斜面运动的路程为5m,重心上升的高度为1.2m。下列关于该过程的分析正确的是( )
A.有用功为 B.拉力做的功为
C.额外功为 D.机械效率为60%
11.某同学利用拉杆箱运送物品,所用拉杆箱示意图如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点,在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法正确的是( )
A.其他条件不变,只伸长拉杆的长度,拉力F增大
B.其他条件不变,只将拉力F的方向沿顺时针方向改变20°,拉力F减小
C.若使拉力F的方向沿顺时针方向改变40°,拉杆箱无法保持静止
D.若箱内物体下滑,重心位置由B变至,拉力F增大
12.如图所示,将物体(体积忽略不计)匀速从斜面底端拉到顶端,斜面长为、斜面高为,拉力F沿斜面向上,物体受到斜面对其的摩擦力f为50 N,机械效率η为80%,下列说法正确的是( )
A.拉力F为50 N B.物体重为250 N
C.拉力F做的总功为1000 J D.克服物重做的有用功为200 J
13.“饸饹”是山西的一种面食,如图所示为“饸饹”压制工具的简化图。按压手柄,活塞挤压面团形成一根根面条。“饸饹”的压制工具属于__________(选填“省力”或“费力”)杠杆,选择按压手柄__________(选填“A”或“B”)处更轻松。为防止按压手柄时打滑,可采取的有效措施是__________。
14.用斜面将重600N的物体匀速拉上车,沿斜面向上的拉力,拉动的距离,提升高度,所用时间,则拉力F做功的功率为________W,此过程中物体受到的摩擦力为________N。请写一个“拉得更轻松”的措施:________________。
15.如图1所示,质量为60kg的小辛同学从一个深坑中提升起了640N的重物,在这个过程中小辛沿水平地面向右匀速步行前进了8m,用时10s,小辛克服自身重力做功是____________J;小辛对绳子的拉力是400N(绳重与摩擦忽略不计,g取10N/kg);图2是表示人走路时的脚跟提起后的姿势图,此时脚相当于一个____________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;一个动滑轮重力是____________N;该装置的机械效率是____________。
16.人的脊柱起着支撑头部的作用,长时间低头会对颈椎造成损伤,人低头时头部的脊椎可以看作一个杠杆。人在低头过程中,头部的重力的力臂_________(选填“增大”、“减小”或“不变”),从而使颈部肌肉群对后颅向下的拉力增大,颈椎所受的压力也会增大;结合以上分析,给出一条保护颈椎健康的合理建议:_________。
17.某实验小组在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,将杠杆安装到铁架台上静止放置,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向________适当调节;
(2)如图乙所示,B点悬挂钩码不动,在A点挂上已调好的弹簧测力计________拉,使杠杆在水平位置平衡以方便测量力臂;
(3)同学们将多次测量得到的数据记录在下表中,根据数据可以得出杠杆的平衡条件为:________(用、、、表示),本实验进行多次测量的目的是________;
次数 动力/N 动力臂/cm 阻力 /N 阻力臂/cm
1 2.0 30 3.0 20
2 1.0 40 2.0 20
3 2.5 20 2.0 25
(4)实验小组的同学得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿了中药房的戥秤制作了一个杆秤,如图丙所示,若要增加称量的范围,应选用提纽________(选填“1”或“2”)。
18.小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 2.0 0.2 1.0 0.6 66.7%
3 2.0 0.3 1.0 0.9 66.7%
4 3.0 0.3 1.4 0.9 71.4%
5 4.0 0.3 1.8 0.9
(1)利用甲图的滑轮组进行实验,要测量绳子自由端所受的拉力,应在弹簧测力计________(选填“保持静止”或“匀速上升”)时读数;
(2)表中的实验数据是利用________(选填“甲”或“乙”)图所示的滑轮组测得的:第5次实验测得的滑轮组机械效率是________(保留一位小数);
(3)分析表中数据,可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度________,与所提升物体的重力大小________;(均选填“有关”或“无关”)
(4)采用甲滑轮组进行实验,若弹簧测力计没有竖直向上拉,测得的机械效率将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
19.某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5 t。起重机将3600 kg的钢板匀速提升到10 m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取10 N/kg。求:
(1)克服钢板重力做的功;
(2)钢丝绳的拉力F;
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
20.如图1所示,长2 m的轻质杠杆AB可绕O点无摩擦转动,支点O在杠杆AB的中点。将边长为20 cm的均匀实心正方体甲用细绳系于杠杆的C处并放在水平放置的力传感器上,甲物体与力传感器固定在一起。乙物体悬挂在D点,。将乙物体在OB间移动过程中,力传感器示数F与乙物体悬挂处距支点的水平距离x的图象如图2所示。杠杆始终水平平衡,细绳始终伸直,不计细绳重且细绳不可伸长。(g取10 N/kg)
(1)求甲物体的质量;
(2)乙物体悬挂在D点时,求甲物体对力传感器的压强;
(3)乙物体悬挂在D点时,若沿竖直方向将甲的左右两边各切去厚度为的部分,然后将D点处悬挂乙物体的细绳向左移动a cm时,杠杆水平平衡,此时力传感器的示数为12 N,则a的值为多少?
答案以及解析
1.答案:D
解析:由图可知,不计绳重及滑轮上的摩擦,根据,所以动滑轮的重力为
故A错误;
滑轮组做的有用功为
故B错误;
绳子自由端移动的距离为
滑轮组做的总功为
故C错误;
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
2.答案:D
解析:汽车方向盘属于轮轴,是变形的杠杆,因动力作用于轮上,阻力作用于轴上,所以动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合要求;
门把手属于轮轴,是变形的杠杆,因动力作用于轮上,阻力作用于轴上,所以动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合要求;
水龙头属于轮轴,是变形的杠杆,因动力作用于轮上,阻力作用于轴上,所以动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合要求;
雨刮器的动力作用于转轴附近,阻力作用于雨刮与玻璃的接触处,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D符合要求。
故选D。
3.答案:C
解析:筷子在使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
ABD.扳手、开瓶器、钳子在使用时都是动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故ABD不符合题意;
C.划赛艇的船桨在使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C符合题意。
故选C。
4.答案:D
解析:因为独轮车的车把被抬起时,轮子的中心固定不动,所以轮子的中心是杠杆的支点,故A正确;
独轮车的车把被抬起时,手向上抬的力是动力,砖头和独轮车的总重力为阻力,砖头的位置远离车轮时抬起增大了阻力臂,其他条件不变,要增大动力,故B正确;
独轮车的车把被抬起时,手向上抬的力是动力,砖头和独轮车的总重力为阻力,手握的位置靠近把手未端时增大了动力臂,会更省力,故C正确;
因为独轮车的车把被抬起时属于省力杠杆,手向上抬的力是动力,砖头和独轮车的总重力为阻力,所以图中拉力F小于重力G,故D错误。
故选D。
5.答案:D
解析:由图可知,,测力计的分度值为0.2N,拉力的大小为,当将钩码匀速提升20cm时,拉力做的功为:,故A正确;
拉力做的有用功为:
滑轮组的机械效率为:
,故B正确;
不计绳重和摩擦,动滑轮的重不变,当提升4个钩码时,物重变大,由
可知,滑轮组的机械效率变大,故C正确;
根据可得,动滑轮的重力为:,故D错误。
故选D。
6.答案:D
解析:由图得,绳端移动的距离为
,故A错误;
不计绳重和摩擦,此滑轮组的机械效率为
,故B错误;
拉力上升的速度为
不计绳重和摩擦,拉力为
利用求得拉力做功的功率为
,故C错误;
若工人对绳子最大拉力为500N,由得,则他最多可提的物体的重力为,故D正确。
故选D。
7.答案:A
解析:图甲是定滑轮,相当于一个等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变力的方向,图乙是动滑轮,相当于动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省力多费1倍距离;故A正确,BCD错误。
故选A。
8.答案:A
解析:A.有用功为3J,总功为5J,则机械效率
故A正确;
B.克服动滑轮所做的功为额外功,则动滑轮的重力为
故B错误;
C.利用滑轮组拉力做功大于拉力所做的功,所以滑轮组不可以省功,故C错误;
D.两次提升过程中物体A速度和质量不变,故动能不变,高度升高,动能增大,所以A的机械能都变大,故D错误。
故选A。
9.答案:A
解析:A.不计绳重和摩擦,根据
动滑轮的重力为
故A正确;
B.由图可知,动滑轮上绳子的股数,人行走的路程即绳子自由端移动的距离为
物体升高的高度为
故B错误;
C.有用功为
总功为
拉力的功率为
故C错误;
D.若小明以0.4m/s的速度向右匀速行走6s,物体重力不变,动滑轮重力不变,不计绳重和摩擦,根据
可知,机械效率不变,故D错误。
故选A。
10.答案:D
解析:克服车重做的有用功:
,故A错误;
拉力做的功,即总功:
,故B错误;
额外功:
,故C错误;
机械效率:,故选D正确。
故选D。
11.答案:C
解析:由题图知,O为支点,反向延长力F的作用线,过O点作力F作用线的垂线,垂线段的长即为力F的力臂长,如图所示。其他条件不变时,只伸长拉杆的长度,由图可知,动力臂会变大,在阻力、阻力臂不变时,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F减小,故A错误;其他条件不变,只将拉力F的方向沿顺时针方向改变20°,动力臂会变小,在阻力、阻力臂不变时,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F增大,故B错误;若使拉力F的方向沿顺时针方向改变40°,则此时拉力F与重力都使杠杆顺时针转动,杠杆不能平衡,则拉杆箱无法保持静止,故C正确;若箱内物体下滑,重心位置由B变至,阻力不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,拉力F减小,故D错误。故选C。
12.答案:C
解析:物体受到斜面对其的摩擦力f为50 N,斜面长为,则将物体从斜面底端拉到顶端的过程中摩擦力做的功,因为机械效率η为80%,则拉力所做的总功。拉力。克服物重做的有用功。物重。故A、B、D错误,C正确。
13.答案:省力;A;在手柄上刻花纹
解析:“饸饹”的压制工具在使用过程中动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
“饸饹”的压制工具在使用过程中,手柄相当于一个杠杆,根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的条件下,若想更轻松即更省力,选择按压手柄A处,这样可以增大动力臂,从而减小动力。
增大摩擦力的方法有:增大压力、增大接触面粗糙程度、变滚动为滑动,由此可知为防止按压手柄时打滑,可采取的有效措施是增大接触面的粗糙程度即在手柄上刻花纹(合理即可)。
14.答案:60;160;调整斜面的角度,使其更平缓
解析:根据可得,拉力F做的功为
根据可得,拉力F做功的功率为
克服物体重力所做的有用功为
克服物体受斜面摩擦力做的额外功为
由得,物体与斜面的摩擦力为
斜面的角度也会影响所需的拉力,通常情况下,斜面越平缓,所需的拉力就越小。因此可以尝试调整斜面的角度,使其更加平缓,从而减小所需的拉力。
15.答案:0;省力;160;80%
解析:小辛在水平面上运动,虽然受重力,也有距离,但在重力的方向上没有移动距离,所以重力没做功,为0J。
由图知,脚跟提起后,O为支点,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆。
不计摩擦和绳重,由
可得,动滑轮的重力为
由图1知,通过动滑轮绳子的段数,该装置的机械效率
16.答案:增大;不要长时间低头
解析:力臂是力的作用下到支点的距离。头部的中心在头部的几何中心上,支点在颈椎上,人在低头过程中,支点到重力的距离增大,所以头部重力的力臂变大。
为了保护颈椎,建议不要长时间低头,否则可能会导致颈椎和颈部肌肉群造成损伤。
17.答案:(1)平衡;右
(2)竖直向上
(3);寻求普遍规律
(4)2
解析:(1)如图甲所示,杠杆静止,处于平衡状态;杠杆左端下沉,说明左端重,为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向右调节,给右端增重。
(2)如图乙所示,B点悬挂钩码不动,在A点挂上已调好的弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂和杠杆重合,方便测量力臂。
(3)由表可知,杠杆的平衡条件为,即。
本实验是探究类实验,进行多次测量的目的是寻求普遍规律。
(4)选用提纽2,支点左移,可以增大阻力臂,秤砣的质量不变,阻力的大小不变,阻力与阻力臂的乘积变大,动力臂也比原来小,则说明动力变大了,从而增加了称量的范围。
18.答案:(1)匀速上升(2)甲;74.1(3)无关;有关(4)偏小
解析:(1)在测量绳端所受的拉力时,为了保证拉力大小不变,需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计应匀速上升从而使拉力等于弹簧测力计的示数。
(2)从表中数据可以看出,实验时绳子自由端移动的距离是物体提升高度的3倍,所以滑轮组承重绳子股数为3,则表中的实验数据是利用甲图所示的滑轮组测得的。
第5次实验测得的滑轮组机械效率是
(3)由表中第1、2、3三组数据可知,在装置相同情况下,提升的物体的重力相同,改变提升高度,滑轮组的机械效率不变,则说明滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。
由表中第3、4、5三组数据可知,在装置相同情况下,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高,则说明滑轮组的机械效率与所提升物体的重力大小有关。
(4)采用图甲装置实验时,如果弹簧测力计没有竖直向上拉,那么拉力会大于竖直方向上的力,计算出的总功也会偏大。而有用功(即提升物体所做的功)是不变的,因此得出测得的机械效率将偏小。
19.答案:(1)
(2)
(3)84.7%
解析:(1)克服钢板重力做的功。
(2)由图可知,由可知,总功,根据总功知,拉力。
(3)不计钢丝绳的重力和摩擦,,根据可知,动滑轮以及吊钩部分的总重力,滑轮组满载时的机械效率。
20.答案:(1)8 kg
(2)750Pa
(3)6或14
解析:(1)由图2可知,当x为0时,力传感器受到的压力为80 N,由图1可知,此时乙物体悬挂处在支点上,力臂为0,则由杠杆平衡条件可知,,此时杠杆在C点受到的竖直向下的拉力,即C点下面的细绳没有拉力,甲物体的重力等于力传感器受到的压力,则甲物体的质量为。
(2)由图2可知,当x为0.8 m时,力传感器受到的压力为0,则此时杠杆在C点受到的竖直向下的拉力,由杠杆平衡条件可知,,则乙物体悬挂处对杠杆的拉力;当乙物体挂在D点时,由杠杆平衡条件可知,,此时杠杆在C点受到的竖直向下的拉力,则力传感器受到的压力为,又由题可知,甲物体与力传感器的接触面积为,则力传感器受到的压强为。
(3)由“乙物体悬挂在D点时,若沿竖直方向将甲的左右两边各切去厚度为的部分,然后将D点处悬挂乙物体的细绳向左移动时,杠杆水平平衡,此时力传感器的示数为12 N”可知,此时甲物体的重力为,杠杆在C点受到的拉力为,此时乙物体悬挂处对杠杆的力的力臂为,则由杠杆平衡条件可得,,即,解得a的值为6;由图2可知,力传感器受到甲的压力或者拉力作用时,力传感器都有示数,则本小题还有一种情况,即杠杆在C点受到的拉力为,同理,由杠杆平衡条件可得,,即,解得a的另一个值为14。