模块四 小专题培优 能量转化分析2——弹簧、弹性绳类模型分析（含受力分析）-【众相原创·赋能中考】2024年中考物理分层进阶练习册PPT课件（贵州专用）

物 理 精 练 册 1 模块四 力 学 小专题培优 能量转化分析2——弹簧、弹性绳类模型分析（含受力分析） 2 模型1 水平方向上 1.（2023江苏苏州二模）在粗糙程度相同的水平桌面上，手沿水平方 向推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置松手后，木块向左运动， 最终静止在图乙所示位置，下列说法中正确的是( ) 甲 乙 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 A. 图乙中木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对相互作用力 B. 松手后木块的速度不断减小 C. 木块在向右、向左运动的过程中，桌面对它的摩擦力大小不变 D. 图甲弹簧受到的压力是由于弹簧形变而产生，被压缩过程中弹簧的弹性势能增大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 【解析】图甲中，木块受到的重力和桌面对它的支持力都作用在木块 上，即作用在同一物体上，不是一对相互作用力， 错误；松手后 在弹力作用下木块向左先加速运动后减速运动，B错误；木块在向右、 向左运动的过程中，木块受到滑动摩擦力的作用，因压力大小和接触 面的粗糙程度都不变，所以桌面对它的摩擦力大小不变，C正确；图 甲弹簧受到的压力是由于木块形变而产生的，被压缩过程中弹簧的弹 性势能增大，D错误。故选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 2.（多选）如图所示，将两个相同的带有电子显示读数的弹簧测力计固定在光滑的水平地上现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，若只有铁球动能和弹簧弹性势能的相互转化，则下列分析正确的是( ) A. 整个过程中，铁球的速度一直增加 B. 铁球在运动过程中，受到的重力和支持力是一对平衡力 C. 两边弹簧的电子屏最大读数相同 D. 右边弹簧的电子屏读数一直增大 BC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 【解析】弹簧被压缩后恢复原状，给铁球弹力的作用，铁球由静止变为运动，速度逐渐变大；当铁球离开弹簧后，不再受弹簧的弹力作用，因水平方向不受力的作用，所以铁球做匀速直线运动，A错误；铁球在加速过程中，水平方向上受到弹簧的弹力作用，竖直方向上受到支持力作用和重力作用，支持力和重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，是一对平衡力，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 不计阻力，铁球在滚动的过程中没有能量损失，撞击右侧弹簧后，铁球的动能全部转化为弹簧的弹性势能时，弹簧形变最大，且与左侧弹簧最大形变相同，所以两边弹簧的电子屏最大读数相同，C正确；铁球向右运动压缩弹簧，弹簧形变增大，弹力增大；当弹簧形变最大时，铁球在弹簧弹力作用下向左运动，弹力逐渐缩小，D错误。故选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 3.（2023贵州模拟）如图所示，完全相同的两弹簧 和 分别固定在 竖直墙面。现将一物块置于粗糙的水平桌面上并压缩弹簧 后由静止 释放，物块向右运动压缩弹簧 。物块压缩弹簧 的形变量为 ， 第一次压缩弹簧 的最大形变量为 ，请比较 和 的大小关系， 并从能量转化的角度说明理由。（忽略空气阻力） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 答：压缩弹簧 的弹性势能转化为物体克服摩擦力做功的内能和弹簧 的弹性势能，由此可知，弹簧 的弹性势大于弹簧 的弹性势能，由于两根弹簧完全相同，所以弹性势能的大小与其形变程度有关，所以 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 模型2 竖直方向上 4.如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， 时刻，将 一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放。小球接触弹簧并将 弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧。 上升到最大高度后又下落，如此反复……不计空气阻力。通过安装在 弹簧下端的压力传感器，可测出该过程中弹簧弹力 随时间 变化的 图像如图所示，则( ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A. 此运动过程中，小球的机械能守恒 B. 这段时间内，小球的动能在逐渐减小 C. 这段时间内，小球的动能与重力势能之和逐渐增大 D. 在 时刻，小球的动能最大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 【解析】由图看出，弹簧的弹力 在变化，说明在运动过程中弹簧的 弹性势能在变化，而小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则知小球的 机械能不守恒， 错误； 这段时间内，小球向下运动，弹簧 的弹力先小于重力，后大于重力，小球的合力先向下后向上，小球先 加速后减速，所以小球的动能先增加后减小，B错误； 这段时 间内，小球向上运动，弹簧的弹性势能逐渐减小，根据系统的机械能 守恒知：小球的动能与重力势能之和逐渐增大，C正确； 这段 时间内，小球向上运