專題五力學綜合

1、專題五力學綜合要要 點點 聚聚 焦焦專題五專題五力學綜合力學綜合要點一要點一 密度測量多樣化密度測量多樣化 “間接間接”測測固、固、“平衡平衡”測測液液缺少天平或量筒的情況下，要完成密度的測量，一缺少天平或量筒的情況下，要完成密度的測量，一般采用般采用“間接法間接法”或或“平衡法平衡法”的思想來設計實驗，具的思想來設計實驗，具體如下：體如下：“間接法間接法”測固體密度：測量工具只有天平、量測固體密度：測量工具只有天平、量筒或彈簧測力計其中之一，有適量水。筒或彈簧測力計其中之一，有適量水?！伴g接法間接法”測密測密度的關(guān)鍵在于利用所測量，借助水表示出物體的質(zhì)量和度的關(guān)鍵在于利用所測量，借助水表示出

2、物體的質(zhì)量和體積，然后根據(jù)密度體積，然后根據(jù)密度 導出表達式，一般用于固導出表達式，一般用于固體密度的測量。體密度的測量。mv“平衡法平衡法”測液體密度：測量工具有刻度尺、適量測液體密度：測量工具有刻度尺、適量水。水?！捌胶夥ㄆ胶夥ā睖y密度的關(guān)鍵在于找出平衡量，進而列出測密度的關(guān)鍵在于找出平衡量，進而列出平衡等式平衡等式(具體見例具體見例2點評點評)，然后導出密度表達式，一，然后導出密度表達式，一般用于液體密度的測量。般用于液體密度的測量。專題五專題五力學綜合力學綜合專題五專題五力學綜合力學綜合例例1 1 研究性學習小組假期到水庫清理水面垃圾，發(fā)研究性學習小組假期到水庫清理水面垃圾，發(fā)現(xiàn)水面有

3、一形狀不規(guī)則且不吸水的小固體漂浮物。為現(xiàn)水面有一形狀不規(guī)則且不吸水的小固體漂浮物。為研究該物體密度，小組同學找來了彈簧測力計、滑輪、研究該物體密度，小組同學找來了彈簧測力計、滑輪、塑料吸盤、細線等器材，進行了如下實驗。塑料吸盤、細線等器材，進行了如下實驗。(1)(1)如圖如圖Z5Z51 1甲所示，擦干該物體，靜止時讀出彈甲所示，擦干該物體，靜止時讀出彈簧測力計的示數(shù)為簧測力計的示數(shù)為F1F1。圖圖Z51(2)如圖乙所示，小陽還應如圖乙所示，小陽還應_，再讀出彈，再讀出彈簧測力計的示數(shù)為簧測力計的示數(shù)為F2。(3)則該物體的密度則該物體的密度_。(已知水的密度為已知水的密度為水，忽略繩重與摩擦水

4、，忽略繩重與摩擦)(4)為確保實驗成功，請你提出一條合理的建議：為確保實驗成功，請你提出一條合理的建議：_。專題五專題五力學綜合力學綜合向上拉動彈簧測力計，使物體完全沒入水中向上拉動彈簧測力計，使物體完全沒入水中 增大吸盤的表面積增大吸盤的表面積專題五專題五力學綜合力學綜合(1)利用彈簧測力計和水可利用彈簧測力計和水可“間接間接”測量物體的質(zhì)量和體積測量物體的質(zhì)量和體積，完成固體密度的測量。完成固體密度的測量。1 1當當物物水水時時，借助定滑輪將物體浸沒借助定滑輪將物體浸沒，據(jù)據(jù) V物物V排排，F(xiàn)浮浮G物物F拉拉可知可知， 物物G物物G物物F拉拉水水。當當物物水水時時，用測力計懸掛將物體浸沒于

5、水中用測力計懸掛將物體浸沒于水中，據(jù)據(jù)V物物V排排，F(xiàn)浮浮G物物F拉拉可知可知， 物物G物物G物物F拉拉水水。點評點評專題五專題五力學綜合力學綜合(2)還可以利用量筒與水，借助于漂浮知識還可以利用量筒與水，借助于漂浮知識“間接間接”測測出物體的密度，具體方法如下：出物體的密度，具體方法如下：步驟：如圖步驟：如圖Z52所示，向量筒中倒入適量水，記所示，向量筒中倒入適量水，記下體積下體積V1；將物體放入水中使其漂浮，記下體積；將物體放入水中使其漂浮，記下體積V2；用細鐵絲將物體壓入水面下，記下體積用細鐵絲將物體壓入水面下，記下體積V3(對于密度大對于密度大于水的固體可將其放入小燒杯內(nèi)，使小燒杯漂浮

6、于水于水的固體可將其放入小燒杯內(nèi)，使小燒杯漂浮于水面面)。圖圖Z52專題五專題五力學綜合力學綜合專題五專題五力學綜合力學綜合例例2 2 小明用刻度尺、兩端開口的玻璃管、橡皮膜和小明用刻度尺、兩端開口的玻璃管、橡皮膜和水等器材測鹽水的密度，操作步驟如下：水等器材測鹽水的密度，操作步驟如下：圖圖Z53將玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水，出現(xiàn)如圖將玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水，出現(xiàn)如圖Z5Z53 3甲所示的現(xiàn)象，說明水對甲所示的現(xiàn)象，說明水對_有壓強。有壓強。 用刻度尺測出玻璃管中水柱的高度為用刻度尺測出玻璃管中水柱的高度為h1(h1(如圖甲所示如圖甲所示) )。 將玻璃管緩慢插入裝有鹽水的燒杯中，

7、直到橡皮膜表將玻璃管緩慢插入裝有鹽水的燒杯中，直到橡皮膜表面與水平面相平，測出管底到鹽水液面的高度為面與水平面相平，測出管底到鹽水液面的高度為h2(h2(如圖如圖乙所示乙所示) )。 (1)用小明測得的物理量推導出鹽水密度的表達式為用小明測得的物理量推導出鹽水密度的表達式為鹽水鹽水_(水的密度用水的密度用水表示水表示)。 (2)分析實驗過程，小明測得的鹽水密度值比真實值偏分析實驗過程，小明測得的鹽水密度值比真實值偏_，這主要是操作中的第，這主要是操作中的第_步造成的。步造成的。專題五專題五力學綜合力學綜合容器底部容器底部 大大 專題五專題五力學綜合力學綜合解析解析 分析題意知，當橡皮膜變平時，

8、說明燒杯內(nèi)水分析題意知，當橡皮膜變平時，說明燒杯內(nèi)水對橡皮膜向上的壓強與玻璃管內(nèi)水對橡皮膜向下的壓強相對橡皮膜向上的壓強與玻璃管內(nèi)水對橡皮膜向下的壓強相等，利用液體壓強找平衡即等，利用液體壓強找平衡即p水水p液液水水gh水水鹽水鹽水gh鹽鹽水，然后用刻度尺測出水和鹽水到橡皮膜的深度即可。水，然后用刻度尺測出水和鹽水到橡皮膜的深度即可。 本題利用液體壓強找本題利用液體壓強找“平衡平衡”測出了液體的密度，測出了液體的密度，還可以利用還可以利用“質(zhì)量找平衡質(zhì)量找平衡”“”“體積找平衡體積找平衡”等測出液體等測出液體的密度，具體方法如下：的密度，具體方法如下：專題五專題五力學綜合力學綜合工具工具操作圖

9、操作圖表達式表達式天平、天平、刻度尺、刻度尺、水水利用質(zhì)量找平利用質(zhì)量找平衡：衡：m水水m液液水水ShSh1 1液液ShSh2 2液液水水h1h2點評點評專題五專題五力學綜合力學綜合刻度尺、刻度尺、密度計、密度計、水水利用漂浮找平衡：利用漂浮找平衡： F水水F液液水水gSgS(hh1 1)液液gSgS(hh2 2)彈簧彈簧測力計、測力計、水水利用體積找平衡：利用體積找平衡：V排水排水V排排21hhhh）（水液1221FGFGgFGgFG水液液水）（專題五專題五力學綜合力學綜合要點二力學綜合計算要點二力學綜合計算 力學計算常見量匯總力學計算常見量匯總 力學綜合計算常常以交通工具、簡單機械、地面靜

10、力學綜合計算常常以交通工具、簡單機械、地面靜物為呈現(xiàn)載體，將力熱、力電相結(jié)合，進行全面考查，物為呈現(xiàn)載體，將力熱、力電相結(jié)合，進行全面考查，另外還會涉及水中浸物的問題，命題中相關(guān)量計算方另外還會涉及水中浸物的問題，命題中相關(guān)量計算方法如下：法如下： 專題五專題五力學綜合力學綜合專題五專題五力學綜合力學綜合專題五專題五力學綜合力學綜合專題五專題五力學綜合力學綜合例例3 3 20132013濟寧濟寧 為了保障學生人身安全，目前已為了保障學生人身安全，目前已有一大批校車投入使用，如圖有一大批校車投入使用，如圖Z5Z54 4所示為實驗中學專所示為實驗中學專用校車，其總質(zhì)量為用校車，其總質(zhì)量為6.4 t

11、6.4 t，每個輪子跟地面的接觸面，每個輪子跟地面的接觸面積為積為400 cm2400 cm2，這輛校車在某段平直公路上勻速行駛，這輛校車在某段平直公路上勻速行駛8 8 kmkm，用時，用時10 min10 min，消耗柴油，消耗柴油2 L2 L，受到的阻力為，受到的阻力為1.81.8103 N(103 N(柴油的熱值為柴油的熱值為3.33.3107 J/kg107 J/kg，密度為，密度為0.850.85103 kg/m3103 kg/m3，g g取取10 N/kg)10 N/kg)求：求： (1)(1)該段路程內(nèi)發(fā)動機做功的功率。該段路程內(nèi)發(fā)動機做功的功率。 (2)(2)這段路程內(nèi)消耗的柴

12、油完全燃這段路程內(nèi)消耗的柴油完全燃 燒放出的熱量。燒放出的熱量。 (3)(3)校車對地面的壓強。校車對地面的壓強。圖圖Z5424 kW5.61107J4105 Pa專題五專題五力學綜合力學綜合解析解析例例4 2013德州德州 如圖如圖Z55所示，是世界首款所示，是世界首款“水陸兩棲水陸兩棲”的敞篷概念車的敞篷概念車SQuba。在陸地上。在陸地上SQuba最最高時速可達高時速可達126 km/h，它還能夠潛入，它還能夠潛入10 m深的水下，深的水下，在水下的最高時速為在水下的最高時速為3 km/h。SQuba車身輕巧，僅有車身輕巧，僅有900 kg，潛入水下時，乘客利用車身攜帶的壓縮空氣，潛入水下時，乘客利用車身攜帶的壓縮空氣裝置，可以正常呼吸裝置，可以正常呼吸(水水1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg)。求：。求：(1)SQuba受到的重力。受到的重力。(2)當汽車底部位于水下