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专题五力学综合专题五┃力学综合要点聚焦要点1密度测量多样化要点聚焦间接”测ρ固、“平衡”测ρ液缺少天平或量筒的情况下，要完成密度的测量，一般采用“间接法”或“平衡法”的思想来设计实验，具体如下：①“间接法”测固体密度：测量工具只有天平、量筒或弹簧测力计其中之一，有适量水。“间接法”测密度的关键在于利用所测量，借助水表示出物体的质量和体积，然后根据密度公式ρ＝mV导出表达式，一般用于固体密度的测量。②“平衡法”测液体密度：测量工具有刻度尺、适量水。“平衡法”测密度的关键在于找出平衡量，进而列出平衡等式(具体见例2点评)，然后导出密度表达式，一般用于液体密度的测量。专题五┃力学综合例1研究性学习小组假期到水库清理水面垃圾，发现水面有一形状不规则且不吸水的小固体漂浮物。为研究该物体密度，小草同学找来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材，进行了如下实验。(1)如图TZ5－1甲所示，擦干该物体，静止时读出弹簧测力计的示数为F1。(2)如图乙所示，小草还应___________________________________________，再读出弹簧测力计的示数为F2。图TZ5－1向上拉动弹簧测力计，使物体完全浸入水中要点聚焦专题五┃力学综合(3)则该物体的密度ρ＝________。(已知水的密度为ρ水，忽略绳重与摩擦)(4)为确保实验成功，请你提出一条合理的建议：__________________________________。F1ρ水F1＋F2增大吸盘的表面积要点聚焦专题五┃力学综合分析题意知，利用弹簧测力计可测出物体重力，然后根据m＝Gg可知物体质量；借助于吸盘和滑轮使物体完全浸没水中，根据阿基米德原理导出排开水的体积即为物体的体积。点拨要点聚焦专题五┃力学综合利用弹簧测力计和水可“间接”测量物体的质量和体积，完成固体密度的测量。还可以利用量筒与水，借助于漂浮知识“间接”测出物体的密度，具体方法如下：如图TZ5－2所示，向量筒中倒入适量水，记下体积V1；将物体放入水中使其漂浮，记下体积V2；用细铁丝将物体压入水面下，记下体积V3(对于密度大于水的固体可将其放入小烧杯内，使小烧杯漂浮于水面)。物体密度表达式推导：m＝ρ水(V2－V1);V＝V3－V1；ρ物＝ρ水（V2－V1）V3－V1图TZ5－2点评要点聚焦专题五┃力学综合例2小明用刻度尺、两端开口的玻璃管、橡皮膜和水等器材测盐水的密度，操作步骤如下：①将玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水，出现如图TZ5－3甲所示的现象，说明水对____________有压强。②用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图甲所示)。③将玻璃管缓慢插入装有盐水的烧杯中，直到橡皮膜表面与水平面相平，测出管底到盐水液面的高度为h2(如图乙所示)。图TZ5－3容器底部要点聚焦专题五┃力学综合(1)用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为ρ盐水＝________(水的密度用ρ水表示)。(2)分析实验过程，小明测得的盐水密度值比真实值偏________，这主要是操作中的第________步造成的。h1h2ρ水大②要点聚焦解析分析题意知，当橡皮膜变平时，说明烧杯内盐水对橡皮膜向上的压强与玻璃管内水对橡皮膜向下的压强相等，利用液体压强找平衡，即p水＝p盐水，ρ水gh水＝ρ盐水gh盐水，然后用刻度尺测出水和盐水到橡皮膜的深度即可。专题五┃力学综合要点聚焦专题五┃力学综合本题利用液体压强找“平衡”测出了液体的密度，还可以利用“质量找平衡”“体积找平衡”等测出液体的密度，具体方法如下：点评工具操作图表达式天平、刻度尺、水利用质量找平衡：m水＝m液ρ水Sh1＝ρ液Sh2ρ液＝ρ水h1h2要点聚焦专题五┃力学综合工具操作图表达式刻度尺、密度计、水利用漂浮找平衡：F水＝F液ρ水gS(h－h1)＝ρ液gS(h－h2)ρ液＝ρ水（h－h1）h－h2弹簧测力计、水利用体积找平衡：V排水＝V排G－F1ρ水g＝G－F2ρ液gρ液＝（G－F2）ρ水G－F1液要点聚焦专题五┃力学综合要点2力学综合计算力学计算常见量汇总力学综合计算常常以交通工具、简单机械、地面静物为呈现载体，将力热、力电相结合，进行全面考查，另外还会涉及水中浸物的问题，命题中相关量计算方法如下：(1)基本量的计算密度：ρ＝mV＝GgV＝p液gh(液体)＝F浮gV排(液体)速度：v＝st＝PF(功率计算)压力：F压力＝pS要点聚焦专题五┃力学综合压强：p＝FS＝ρ液gh(液体)浮力：F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g＝G物(漂浮、悬浮)功率：P＝Wt＝F牵引力v(2)三种功的计算有用功：W有＝P有t＝fs(水平运动)＝Gh(竖直运动)总功：W总＝Pt＝F拉力s(简单机械)W总＝Q放＝qm(热机)W总＝W电＝UIt(电动机)额外功：W额＝W总－W有＝W总(1－η)要点聚焦专题五┃力学综合(3)效率的计算滑轮组：η＝W有W总＝G物nF＝G物G物＋G动(不考虑摩擦)＝f物nF斜面：η＝W有W总＝GhFs热机：η＝W有Q总＝F牵引力sqm＝Ptqm电动机：η＝W有W电＝FsUIt要点聚焦专题五┃力学综合例3[2012•大庆]如图TZ5－4所示的汽车总质量为1150kg，以72km/h的速度匀速行驶10km，若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍，每个轮胎与路面的接触面积为0.05m2。(g取10N/kg)求：(1)汽车对路面的压强为多少？(2)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功率为多少？(3)若该汽车热机的效率为25%，如果不考虑热机其他的能量损失，汽油热值为4.6×107J/kg，则该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量为多少千克？图TZ5－4要点聚焦解析由题意可知汽车的质量和每个轮胎与地面的接触面积，然后根据公式p＝FS＝GS＝mgS计算压强；汽车在行驶过程中所受阻力是其重力的0.1倍，根据公式W＝Fs＝fs计算克服阻力所做的功，再利用P＝Wt计算功率即可；汽车利用燃料燃烧获得动力，因此其效率是指汽车行驶过程中克服阻力所做的功与燃料完全燃烧所放出的热量之比，即η＝W有用Q总＝fsqm，然后将已知量代入可计算出所需汽油的质量，或者先计算出热量，再利用m＝Qq完成计算。计算过程如下：专题五┃力学综合要点聚焦(1)5.75×104Pa(2)1.15×107J2.3×104W(3)1kg(1)F＝G＝mg＝1150kg×10N/kg＝1.15×104N，所以汽车对路面的压强：p＝FS＝1.15×104N4×0.05m2＝5.75×104Pa。(2)f＝0.1G＝0.1×1.15×104N＝1.15×103N，W＝fs＝1.15×103N×104m＝1.15×107J。v＝72km/h＝20m/s，专题五┃力学综合要点聚焦t＝sv＝104m20m/s＝500s，P＝Wt＝1.15×107J500m/s＝2.3×104W。(3)由η＝WQ放，得Q放＝Wη＝1.15×107J25%＝4.6×107J，由Q放＝mq，得m＝Q放q＝4.6×107J4.6×107J/kg＝1kg。专题五┃力学综合要点聚焦