2023学年完整公开课版力学综合

专题八力学综合专题八┃力学综合专题八┃要点聚焦要点一密度测量多样化“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ρ＝m/v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。专题八┃要点聚焦例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，小组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。图TZ8－1专题八┃要点聚焦

(1)如图TZ8－1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，小阳还应_____________________________________，再读出弹簧测力计的示数为F2；

(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：_________________________。向上拉动弹簧测力计，使物体完全没入水中增大吸盘的表面积专题八┃要点聚焦[点评]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：步骤：如图TZ8－2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)。图TZ8－2专题八┃要点聚焦

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TZ8－3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TZ8－3容器底部专题八┃要点聚焦

(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。大[解析]分析题意知，当橡皮膜变平时，说明烧杯内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液＝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。②专题八┃要点聚焦

[点评]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：

工具操作图表达式天平、刻度尺、水利用质量找平衡：专题八┃要点聚焦刻度尺、密度计、水弹簧测力计、水专题八┃要点聚焦要点二力学综合计算专题八┃要点聚焦专题八┃要点聚焦专题八┃要点聚焦

例3

[2012·大庆]如图TZ8－4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TZ8－45.75×104

Pa1.15×104J2.3×104

w1Kg专题八┃要点聚焦专题八┃要点聚焦专题八┃要点聚焦

例4

[2012·遂宁]中华神州打捞公司用如图TZ8－5所示的滑轮组，打捞沉在长江三峡江底的一个方形物体，物体上表面距离水面50m，重力为2400N，体积为0.2m3

，打捞时匀速提升该物体。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)求：(1)物体沉在江底时，上表面受到的水的压强。(2)