【中考复习方案】2015中考物理(沪科版)复习课件：专题五-力学综合(共23张PPT)

专题五力学综合专题五┃力学综合要点1密度测量多样化“间接”测ρ固、“平衡”测ρ液在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。专题五┃力学综合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ZT5－1甲所示，擦干该物体，静止时读出弹簧测力计的示数为F1。图ZT5－1专题五┃力学综合(2)如图乙所示，小草还应______________________________________________，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，使物体完全浸入水中F1ρ水F1＋F2增大吸盘的表面积[点拨]分析题意知，利用弹簧测力计可测出物体的重力，然后根据m＝Gg可知物体的质量；借助于吸盘和滑轮使物体浸没于水中，根据阿基米德原理导出排开水的体积即为物体的体积。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ZT5－2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。专题五┃力学综合图ZT5－2专题五┃力学综合例2[2014·河北]小明用一根粗细均匀、两端开口的薄壁玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水(已知ρ水＝1.0×103kg/m3)来测量某种液体的密度。实验过程如下：①将玻璃管的一端用薄膜扎好。②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的烧杯中。③往玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平为止(如图ZT5－3所示)；测出薄膜到水面和液面的距离分别为h1和h2。④计算待测液体的密度ρ液。专题五┃力学综合图ZT5－3专题五┃力学综合回答下列问题：(1)小明将玻璃管扎有薄膜的一端放入水中，薄膜向上凸起，说明________________________；玻璃管浸入水中越深，薄膜向上凸起程度________(选填“越大”“越小”或“不变”)。(2)在下面空白处画出小明收集实验数据的表格。液体内部有向上的压强越大薄膜到水面的距离h1/cm薄膜到液面的距离h2/cm液体密度ρ/(kg·m－3)专题五┃力学综合(3)待测液体的密度ρ液＝________kg/m3。(4)已知玻璃管的横截面积为5cm2、质量为20g，厚度忽略不计。当薄膜变平后，小明松开手，玻璃管将________(选填“向上”或“向下”)运动；玻璃管静止后，薄膜到水面的距离为________cm。(g取10N/kg)1.2×103向下10专题五┃力学综合[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液体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液gh液，然后用刻度尺测出水和液体到橡皮膜的深度即可。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：利用质量找平衡：m水＝m液ρ水Sh1＝ρ液Sh2ρ液＝ρ水天平、刻度尺、水表达式操作图工具h1h2专题五┃力学综合(续表)利用体积找平衡：V排水＝V排液利用漂浮找平衡：F水＝F液ρ水gS(h－h1)＝ρ液gS(h－h2)ρ液＝弹簧测力计、水刻度尺、密度计、水ρ水（h－h1）h－h2G－F1ρ水g＝G－F2ρ液gρ液＝（G－F2）ρ水G－F1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)专题五┃力学综合压力：F压力＝pS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专题五┃力学综合(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＝mq(热机)W总＝W电＝UIt(电动机)额外功：W额＝W总－W有＝W总(1－η)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smq＝Ptmq电动机：η＝W有W电＝FsUIt专题五┃力学综合例3如图ZT5－4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：图ZT5－4专题五┃力学综合(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？专题五┃力学综合答案(1)汽车对路面的压力：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＝fs＝1.15×103N×104m＝1.15×107J。v＝72km/h＝20m/s，专题五┃力学综合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[解析](1)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。(2)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。(3)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Q总＝fsmq，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。