内容正文:
2026年贵州省中考物理第二轮专项训练
功能关系简答题(一)
1.为了保证车辆失控时的安全,交通部门在公路主干道相连地方修了一段分岔专用避险车道供速度失控的车辆安全减速。如图所示是某避险车道,路面上铺有疏松的石子、沙土层,车道侧面和尽头用废旧轮胎围起来,车辆速度失控时,动能较大,存在较大的安全隐患,可以驶入避险车道,通过较短的距离使车停下来,保障人员的安全.从能量角度分析,车辆驶入避险车道,通过较短的距离就可以停下来的原因。
(第1题图) (第2题图)
2.如图所示,王祯《农书》介绍了一种水利驱动的春捣式加工机械——连机水碓。水碓一般安装在水流较急的地方,急流带动水车转动,水车带动连通轴及其上的拨杆一起转动,拨杆旋转拨动木槌的一端,使木槌上下敲击,以此捣碎加工器皿中的粮食。请从能量角度分析其安装在水流较急地方的原因。
3.如图所示,有一木块在粗糙程度相同的水平地面上水平向右运动,当木块经过A点时具有的动能为60J,木块最后恰好停在B点处。小明设想自己仅提供60J的能量,按照以下两种方案推木块从B点移动到A点(不计空气阻力)。
方案一:小明从B点推木块加速到某一速度后保持该速度匀速推木块到A点。
方案二:小明从B点推木块加速到某一速度后撤去推力,让木块自己滑行到A点。
请你分析以上两种方案哪种可行,并说出理由。
4.如图甲是《天工开物》一书中记载的古人用脚踏碓将稻米去皮的情景。早在汉代,人们就学会了用水力代替人力,脚踏碓就演变成水碓(如图乙所示)。水碓一般安装在水流较急的地方,请从能量角度分析其安装在水流较急地方的原因。
(第4题图) (第5题图)
5.某兴趣小组做了如图所示的两组实验:第一组让乒乓球从距离桌面60cm高的位置自由下落,乒乓球落到桌面被反弹,但每次都没有回到原来的高度,落地反弹的最大高度约为45cm,如图甲所示。第二组把同一乒乓球放入装有小半杯水的杯中,让水杯也从距离桌面60cm高的地方自由下落,水杯落地,杯中的乒乓球被反弹,反弹的最大高度竟然达到80cm,远远高于第一组反弹的高度,如图乙所示。请从能量转换的角度分析两组实验现象产生的原因。
6.如图所示,斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧,与弹簧不相连的物块将弹簧压缩到B点静止释放,物块被弹簧弹出后,沿斜面上滑到A点静止。请比较这一过程弹簧弹力对物块做的功和物块克服摩擦力做的功的大小关系?并从能量转化的角度说明理由。(不计空气阻力)
7.如图所示,水平粗糙且绝缘的轨道左侧有一弹簧,B点为弹簧原长位置,CD区域有一磁场方向垂直纸面向里的均匀磁场(磁场强弱不变)。现将粗糙程度相同的金属框P和塑料框Q分别将弹簧压缩至A点由静止释放(、Q均未画出),最终都停在E点。请结合能量和力学相关知识比较P的质量与Q的质量的大小关系,并说明理由。(不计空气阻力)
(第7题图) (第8题图)
8.如图甲,是我校5月23日举行科技节活动时,在篮球场发射小火箭的场景。火箭底部黏贴了火药,当北京理工大学火箭发射小组的同学通过电路装置线控点火后,火箭拔地而起飞向天空。问:
(1)小火箭升空过程中,能量转化的情况;
(2)调整不同的发射角度,如图乙所示,若火箭脱离支架时(假设火药恰好燃尽)的速度大小均为v0,忽略空气阻力,请你判断火箭上升的最大高度h1、h2的大小关系,并从能量的角度说明理由。
9.为了验证“能量守恒定律”的正确性,历史上曾经提出了如图所示的永动机模型。其设计原理是在B处放一个小铁球,它会在强磁铁A的作用下向上滚动,到达C处时从轨道M上的小孔下落,又沿轨道N回到B处,开始往复运动。这种永动机方案“可行”或“不可行”,请从具体的过程分析并写出你判断的理由。
(第9题图) (第10题图)
10.如图所示,一个铝制圆环用绝缘细线悬挂在天花板上,悬点的正下方是一个有界矩形磁场,现把铝制圆环拉到点位置后自由释放,圆环运动到磁场区域时做切割磁感线运动,假设铝制圆环运动时圆环平面始终与纸面平行,不计空气阻力。请判断铝制圆环最终的运动情况,并从能量转换的角度说明理由。
11.如图所示轨道上,段光滑,段粗糙,将小钢球从斜面点由静止滚下,经过点到达水平面,撞击静置于水平面上点的物块,随后钢球与物块共同运动至点静止。减小斜面与水平面间的夹角到图中虚线位置,将小钢球由静止滚下,撞击静置于水平面上点的同一物块,则木块最后停止在点的左边还是右边?请从能量转化角度说明理由。
12.如图所示,一弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b点是弹簧原长时小球的位置,c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c的过程中ab间的距离Lab和bc间的距离Lbc大小关系如何?请从能量转化的角度说明理由(水平面光滑且忽略空气阻力)。
13.健腹轮是一种健身器材,它由轮和轴两个主要部分组成,轴向外延伸一段作为手柄,当手握手柄向前推动轮转动时,轮内安装的弹簧便被压缩,停止推动后,弹簧回弹助力人回到原位。如图甲所示,当一位健身者双膝跪地(状态0),向前推动健腹轮至身体贴近地面(状态1),此过程中轮内安装的弹簧被压缩;再借助弹簧恢复原状产生的弹力推动人回归原位(状态2),即完成一次锻炼。请分析:
(1)从状态0到1的过程中,使健腹轮内弹簧压缩而产生弹性势能的能量来源是什么?
(2)如图乙所示是A、B两种型号的弹簧使用过程中弹性势能的变化对比图,则体重较大的人使用的健腹轮更适合安装A型还是B型弹簧?请从能量转化的角度说明理由。
14.在课外活动中,小明利用橡皮筋、木板及瓶盖,制作了一个如图所示抛掷小球的装置。制作完成后他发现橡皮筋拉得越紧,小球被抛得越远,请你用物理知识解释这一现象。
(第15题图) (第16题图)
15.一铜质金属框与塑料框从同一高度竖直向上抛出时动能相同,铜质金属框正上方有一均匀磁场区域(磁感线方向与纸面垂直),如图所示。不计空气阻力,它们所到达的最大高度相同。请根据能量的相关知识比较铜质金属框与塑料框的质量m1与m2的大小关系,并说明理由。
16.如图,光滑水平面AB与光滑斜面BC平滑连接,弹簧左端固定。用物块P压缩弹簧至D点后,由静止释放,物块能达到BC上距水平面最大高度为h1的E点。若换另一体积相同的物块Q(mQ>mP)将弹簧同样压缩至D点后,由静止释放,物块能达到BC上距水平面最大高度为h2的F点(未画出)。请判断h1与h2的大小关系,并从能量转化的角度写出理由(不计空气阻力)。
17.如图所示,一木块在水平桌面上沿直线从A点滑行至B点刚好停止,已知木块在A点时的动能为60J。小明设想:若不计空气阻力,我提供60J的能量全部用来推动木块做功,就可以用下列两种方式将木块沿原路推回A点。
方式一:用水平推力从B点推动木块,使其达到某一速度后,保持这一速度推动至A点;
方式二:用水平推力从B点推动木块,使其运动一段距离后,撤去推力,木块能滑行至A点。
请分别判断小明设想的这两种方式是否可行?说明理由。
18.如图所示,在同一水平面上,用同样大小的力,先后将质量为m小车和质量为2m的物块分别移动相同的距离。该力所做功的大小分别为W1和W2,请你判断W1和W2的大小关系并写出理由。
19.研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能,还能实现废旧矿井的再利用如图所示,用电低峰时,电动机利用多余电能将重物提升至高处;用电高峰时,重物下降带动发电机发电。
(1)请分析“深井拉铁”储能过程中,涉及的能量转化。
(2)请提出一条增大储存电能的可行方法,并说明理由。
20.如图甲所示,小球从弹簧正上方O点静止下落,A为弹簧的原长,C为小球能到达的最低点,从A点到C点过程中,小球的速度与弹簧形变量大小之间的关系大致如图乙所示。
(1)小球从O点到A点的能量转化;
(2)小球从A点运动到C点过程中,重力做的功为W,弹性势能的增大量为E,请分析比较W与E的大小关系。
(第21题图) (第22题图)
21.小强在打篮球时发现,让篮球从手上自由落下,篮球每次弹回的高度都低于落下时的高度。
(1)请简单说明篮球每次弹回的高度都低于落下时的高度的原因;
(2)篮球从接触地面到形变最大的过程中,速度v与形变大小∆V之间的关系大致如图所示,请结合弹力及合力相关知识分析说明篮球所受合力大小的变化情况及其原因。
22.如图所示,小球从弧形轨道A点由静止开始释放,沿轨道运动至另一端B点,返回后运动至C点(图中未画出)。设A、B两点间的高度差为,B、C两点间的高度差为h2,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)
(第22题图) (第23题图)
23.如图所示,小本块沿光滑水平面以一定速度向右滑行,并冲上光滑斜面AB,最远运动距离为AO。若减小斜面与水平面间的夹角,木块仍以相同速度从水平面冲上斜面,最远运动距离为,请判断AO与的大小关系,并从能量转化的角度写出判断理由。
2026年贵州省中考物理第二轮专项训练
功能关系简答题(一)(答案)
1.【答案】避险车道为上坡路段,失控车辆驶入,动能会快速转化为重力势能;避险车道上的疏松石子、沙土层等会增大阻力,车辆前进过程中克服阻力做功,动能快速减小,由,摩擦越大时,车辆可以在较短距离内停下。
2.【答案】水碓安装在水流较急的地方,水具有较大动能,可以有更多的水的动能转移到水碓上,使水碓的机械能增大,更高效地完成对粮食的加工。
3.【答案】木块在水平桌面上沿直线从A点滑行至B点刚好停止,已知木块在A点时的动能为60J,则木块在A、B两点间运动需要克服阻力做功60J。方案一中,用水平推力从B点推动木块,使其达到某一速度后,保持这一速度推动至A点,则到达A点时木块速度不为零,动能不为零,则推动木块做功需要大于60J,所以方案一不可行;方案二中,用水平推力从B点推动木块,使其运动一段距离后,撤去推力,木块能滑行至A点,克服阻力做功不变,仍为60J,所以推动木块做功60J,所以方案二可行。
4.【答案】水碓安装在水流较急的地方,是因为水流较急时,水的动能较大,根据能量守恒定律,水的动能可以更多地转化为水碓的机械能,从而使水碓具有更大的功率,能够更高效地完成对稻米的加工。
5.【答案】第一组实验中,乒乓球下落过程中重力势能转化为动能,在撞击桌面对桌面做功和运动过程中与空气摩擦做功,使自身机械能减小,所以,上升高度降低;第二组实验,从能量角度来说,撞击桌面时,水停止运动,水将一部分能量转移到乒乓球上,使乒乓球机械能增加,上升时动能转化成的重力势能增大,所以,上升高度变高。
6.【答案】不计空气阻力时,弹簧被压缩时具有弹性势能,释放物块后,弹簧弹力对物块做功W1,这部分功等于弹簧减少的弹性势能。物块在沿斜面上滑过程中,需要克服摩擦力做功W2,同时物块的高度升高,重力势能增加。弹簧减少的弹性势能最终转化为物块增加的重力势能以及克服摩擦力做功产生的内能。即弹簧减少的弹性势能(等于W1)等于物块增加的重力势能与克服摩擦力做功W2之和,所以
7.【答案】金属框P的质量小于塑料框Q的质量。
理由:由于弹簧被压缩的程度相同,P和Q获得的能量相同。由于轨道粗糙,在摩擦力的作用下,克服摩擦做功,两框速度逐渐减小,最终停止。P为金属框,在进入和离开均匀磁场的过程中,由电磁感应现象和焦耳定律知部分动能先转化为电能后转化为内能被消耗;而Q为塑料框,不会出现这种能量损失。金属框P和塑料框Q最终都停在E点,即动能被全部消耗,说明金属框P克服水平面的摩擦做功要小一些,由于克服摩擦的路程相同,由可知,金属框P受到的摩擦力要小一些,由滑动摩擦力大小的决定因素知金属框对轨道的压力小,由压力可知金属框P的质量小于塑料框Q的质量。
8.【答案】(1)小火箭升空过程中,火药燃烧将化学能转化为内能,内能再转化为机械能使火箭升空。
(2)依照题意,小火箭离开发射架时动能相同(质量与速度大小均相同),因为忽略空气阻力,竖直向上发射时,在最高点h1处小火箭速度为零,动能完全转化为重力势能;斜向上发射时,在最高点h2处小火箭速度不为零,故小火箭的动能并未完全转化为重力势能,因此高度。
9.【答案】 不可行 [1][2] 小铁球在运动过程中,因为轨道存在摩擦力,小铁球需要克服摩擦力做功。根据能量转化的原理,克服摩擦力做功会使小铁球的机械能不断减少。机械能包括动能和势能,机械能减少就意味着小铁球无法持续保持原来的运动状态进行往复运动,最终会停下来。所以这种永动机方案违背了能量守恒定律,是不可行的。
10.【答案】铝制圆环进入或离开磁场时,铝制圆环的一部分做切割磁感线运动,产生感应电流,部分机械能转化为电能,摆动高度降低,铝制圆环全部进入磁场后,不产生感应电流,不计空气阻力,机械能守恒,因此铝制圆环最终将在磁场中来回摆动。
11.【答案】【小题1】小钢球 A 从斜面 O 点由静止滚下,高度降低,重力势能转化为动能,由于小钢球在 O′点重力势能小于O 点重力势能,所以相比于从点由静止滚下,滚到 M 点动能变小,撞击物块后共同运动,在 NP 段摩擦力不变,初始机械能变小,最终机械能为零,克服摩擦力做功变小,移动距离变小,所以停在 P 点左边。
12.【答案】因为水平杆和水平面都是光滑的,所以整个过程中机械能守恒,小球从a点运动到b点的过程中,弹簧的弹性势能完全转化为小球的动能;小球从b点运动到c点的过程中,小球的动能完全转化为弹簧的弹性势能。因此弹簧被压缩至a点时具有的弹性势能和被拉伸至b点时具有的弹性势能相等,同一根弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关,则弹簧被压缩的长度和被拉伸的长度相同;因为b点是弹簧原长时的位置,所以Lab=Lbc。
13.【答案】(1)人的机械能 (2)A型。
(1)在从状态0到1的过程中,人向前推动健腹轮,人体的重心降低,重力做功,使人体的机械能减小,人的机械能转化成弹簧的弹性势能。
(2)体重大的人,回归原位过程中需要弹簧提供更多的弹性势能转化为自身的机械能。由图像可知,在1位置时,A型弹簧具有的弹性势能更大,因此能将更多的弹性势能转化为人的机械能帮助人回归原位;因此体重较大的人使用的健腹轮更适合安装A型弹簧。
14.【答案】橡皮筋拉得越紧,它的弹性形变越大,其具有的弹性势能越大,松手后,弹性势能转化为球的动能,则小球的动能就越大,小球就会被抛得越远。
15.【答案】;不计空气阻力,塑料框在向上运动过程中动能全部转化为重力势能,铜质金属框在向上运动的过程中,经过磁场会切割磁感线,产生感应电流,此时金属框的动能转化为重力势能和电能,而塑料框和金属框的初始动能相同,金属框动能转化的重力势能小于塑料框的重力势能,它们向上到达的最大高度相同,则塑料框的重力势能更大,质量更大,所以。
16.【答案】h1>h2,整个过程物块不受摩擦力,机械能守恒,两次物块均将弹性势能转化为重力势能,因两次弹簧被压缩到到相同位置,弹性势能相同,即两物体的重力势能相同,物体的质量越大、重力越大,上升的高度就越低,因此,h1>h2。
17.【答案】木块在水平桌面上沿直线从A点滑行至B点刚好停止,已知木块在A点时的动能为60J,则木块在A、B两点间运动需要克服阻力做功60J。方式一中,用水平推力从B点推动木块,使其达到某一速度后,保持这一速度推动至A点,则到达A点时木块速度不为零,动能不为零,则推动木块做功需要大于60J,所以方式一不可行;方式二中,用水平推力从B点推动木块,使其运动一段距离后,撤去推力,木块能滑行至A点,克服阻力做功不变,仍为60J,所以推动木块做功60J,所以方式二可行。
18.【答案】在两次操作中,由于力的大小和移动距离均相等,根据功的计算公式,可以得出两次所做的功是相等的,即。
19.【答案】(1)用电低峰时,电动机利用多余电能将重物提升至高处,属于储能过程,重物的质量不变,高度变大,则重力势能增大,同时消耗电能,所以是将电能转化为重力势能。
(2)储能时电能转化为重物的重力势能,重物重力势能越大,储存电能越多;所以为了增大储存电能,可增大拉重物的质量,质量越大,重物的重力势能越大,储存的电能越多;或者增大井的深度,重物上升的高度越高,重物的重力势能越大,储存的电能越多。
20.【答案】(1)在从O点到A点运动过程中,小球的质量不变,速度变大,同时高度降低,则重力势能变小,动能变大,故重力势能转化为动能。
(2)小球从A点运动到C点过程中,小球的机械能和弹簧的弹性势能守恒,从图乙中可知,弹簧形变量一直在增加,则弹性势能增加,速度先增大后减小,则动能先增大后减小,所以随着弹簧的弹性势能逐渐增大,小球的机械能一直减小,机械能包括重力势能和动能,所以重力做的功为W小于弹性势能的增大量E。
21.【答案】(1)篮球从手上自由落下,篮球每次弹回的高度都低于落下时的高度,是因为由于空气的摩擦,有一部分机械能逐渐转化为内能。
(2)篮球从接触地面到形变最大的过程中,受到重力和地面给予的弹力的作用,开始时重力大于弹力,合力向下,且越来越小,速度逐渐增大;当重力等于弹力时,合力为零,速度达到最大值;最后重力小于弹力,合力向上,且越来越大,速度逐渐减小,直至速度为零。
22.【答案】。小球的机械能转化为克服摩擦力做功的内能,A点至B点的路程大于B点至C点的路程,因此小球在段消耗机械能比段大,所以A点到B点减少的重力势能比B点到C点减少的重力势能大,因小球质量不变,所以。
23.【答案】答:AO与AO′的大小关系为:AO小于AO';理由:由于水平面和斜面均光滑,所以小木块运动时机械能守恒,小木块开始冲上斜面AB和斜面AB′的速度相同,质量不变,则初始的动能相同,冲上斜面最远处时,速度为零,动能为零,动能全部转化为重力势能,因此两次最远点的重力势能相等,由于减小了斜面与水平面的夹角,所以OA小于OA'。
学科网(北京)股份有限公司
$