2025年物理力学计算题训练试题及答案

2025年物理力学计算题训练试题及答案考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________试卷名称：2025年物理力学计算题训练试题及答案考核对象：高中物理学生、物理专业基础阶段学习者题型分值分布：-单选题（10题，每题2分，共20分）-填空题（10题，每题2分，共20分）-判断题（10题，每题2分，共20分）-简答题（3题，每题4分，共12分）-应用题（2题，每题9分，共18分）总分：100分一、单选题（每题2分，共20分）1.一物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体从静止开始运动，经过时间t速度达到v。若撤去力F，物体继续运动一段时间后停下，则物体受到的摩擦力大小为（）A.FB.F/2C.mv²/2tD.mv/t2.质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，小球落地时速度方向与水平方向的夹角为θ，则tanθ等于（）A.g/vB.v/gC.2g/v²D.v²/2g3.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂质量为m的物体，弹簧伸长量为ΔL，则弹簧的弹性势能为（）A.1/2kΔL²B.mgΔLC.1/2kL₀²D.mgL₀4.两颗质量分别为m₁和m₂的行星，相距为r，引力常数为G，则它们之间的引力大小为（）A.Gm₁m₂/r²B.G(m₁+m₂)/r²C.Gm₁m₂²/r²D.Gm₁/r²5.一质量为m的物体沿倾角为α的斜面匀速下滑，则物体受到的摩擦力大小为（）A.mgB.mgcosαC.mgsinαD.μmgcosα（μ为动摩擦因数）6.一根长为L的均匀细杆，质量为m，绕其一端在水平面内做匀速圆周运动，角速度为ω，则杆受到的向心力大小为（）A.1/2mLω²B.mLω²C.1/3mLω²D.2mLω²7.一质量为m的小球从高度h自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的（）A.25%B.50%C.75%D.100%8.一质量为m的物体在水平面上受到一个与水平方向成θ角的斜向拉力F作用，物体做匀加速直线运动，加速度为a，则物体受到的摩擦力大小为（）A.FacosθB.FasinθC.ma-FsinθD.ma+Fsinθ9.一根轻质杆两端分别固定质量为m₁和m₂的小球，杆长为L，绕其中点做匀速圆周运动，角速度为ω，则m₁受到的向心力大小为（）A.m₁ω²L/2B.m₂ω²L/2C.(m₁+m₂)ω²L/2D.m₁m₂ω²L²10.一质量为m的物体在水平面上受到一个水平向右的变力F(t)作用，F(t)随时间变化的关系为F(t)=kt²（k为常数），物体从静止开始运动，则t时刻物体的速度大小为（）A.k/2mB.k/3mC.k²t/2mD.k²t²/2m二、填空题（每题2分，共20分）1.一物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体从静止开始运动，经过时间t速度达到v，则力F做的功为________。2.质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，小球落地时动能等于________。3.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂质量为m的物体，弹簧伸长量为ΔL，则弹簧的弹性势能为________。4.两颗质量分别为m₁和m₂的行星，相距为r，引力常数为G，则它们之间的引力大小为________。5.一质量为m的物体沿倾角为α的斜面匀速下滑，则物体受到的摩擦力大小为________。6.一根长为L的均匀细杆，质量为m，绕其一端在水平面内做匀速圆周运动，角速度为ω，则杆受到的向心力大小为________。7.一质量为m的小球从高度h自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的________。8.一质量为m的物体在水平面上受到一个与水平方向成θ角的斜向拉力F作用，物体做匀加速直线运动，加速度为a，则物体受到的摩擦力大小为________。9.一根轻质杆两端分别固定质量为m₁和m₂的小球，杆长为L，绕其中点做匀速圆周运动，角速度为ω，则m₁受到的向心力大小为________。10.一质量为m的物体在水平面上受到一个水平向右的变力F(t)作用，F(t)随时间变化的关系为F(t)=kt²（k为常数），物体从静止开始运动，则t时刻物体的速度大小为________。三、判断题（每题2分，共20分）1.一物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体从静止开始运动，经过时间t速度达到v，则力F的功率为P=Fv。（×）2.质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，小球落地时速度方向与水平方向的夹角为θ，则tanθ=g/v。（√）3.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂质量为m的物体，弹簧伸长量为ΔL，则弹簧的弹性势能为1/2kΔL²。（√）4.两颗质量分别为m₁和m₂的行星，相距为r，引力常数为G，则它们之间的引力大小为G(m₁+m₂)/r²。（×）5.一质量为m的物体沿倾角为α的斜面匀速下滑，则物体受到的摩擦力大小为mgsinα。（√）6.一根长为L的均匀细杆，质量为m，绕其一端在水平面内做匀速圆周运动，角速度为ω，则杆受到的向心力大小为mLω²。（×）7.一质量为m的小球从高度h自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的50%。（√）8.一质量为m的物体在水平面上受到一个与水平方向成θ角的斜向拉力F作用，物体做匀加速直线运动，加速度为a，则物体受到的摩擦力大小为ma-Fsinθ。（×）9.一根轻质杆两端分别固定质量为m₁和m₂的小球，杆长为L，绕其中点做匀速圆周运动，角速度为ω，则m₁受到的向心力大小为m₁ω²L/2。（√）10.一质量为m的物体在水平面上受到一个水平向右的变力F(t)作用，F(t)随时间变化的关系为F(t)=kt²（k为常数），物体从静止开始运动，则t时刻物体的速度大小为k²t²/2m。（×）四、简答题（每题4分，共12分）1.简述牛顿第二定律的内容及其表达式。参考答案：牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在其上的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。表达式为F=ma。2.解释什么是机械能守恒定律及其适用条件。参考答案：机械能守恒定律指出，在只有重力或弹力做功的系统中，物体的动能和势能之和保持不变。适用条件为系统内只有重力或弹力做功，且无其他外力做功。3.说明向心力的概念及其作用。参考答案：向心力是使物体做圆周运动的力，方向始终指向圆心。其作用是改变物体的运动方向，维持物体做圆周运动。---五、应用题（每题9分，共18分）1.一质量为2kg的物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F=10N作用，物体从静止开始运动，经过时间t=3s速度达到v=6m/s。求：（1）物体受到的摩擦力大小；（2）力F做的功；（3）物体的加速度大小。参考答案：（1）根据牛顿第二定律，F-f=ma，f=F-ma=10N-(2kg×2m/s²)=6N；（2）力F做的功W=F×s，s=vt/2=9m，W=10N×9m=90J；（3）加速度a=v/t=2m/s²。2.一质量为3kg的小球以速度v=10m/s水平抛出，不计空气阻力，小球落地时速度方向与水平方向的夹角为θ=45°。求：（1）小球落地时的速度大小；（2）小球下落的高度；（3）小球落地时动能的变化量。参考答案：（1）tanθ=v_y/v_x，v_y=v_x=10m/s，v=√(v_x²+v_y²)=10√2m/s；（2）v_y=gt，h=v_y²/2g=(10m/s)²/(2×9.8m/s²)≈5.1m；（3）初始动能E_k=1/2mv_x²=150J，落地动能E_k'=1/2mv²=450J，变化量ΔE_k=300J。---标准答案及解析一、单选题1.C解析：根据动能定理，F×s=1/2mv²，s=vt/2，F=mv²/2t。撤去力F后，摩擦力f=ma，a=v/t，f=mv/t。2.A解析：水平方向速度不变，竖直方向速度v_y=gt，tanθ=v_y/v_x=g/v。3.A解析：弹簧伸长量ΔL=mg/k，弹性势能E_p=1/2kΔL²=1/2k(mg/k)²=1/2kΔL²。4.A解析：引力大小F=Gm₁m₂/r²，万有引力定律。5.C解析：匀速下滑时，mgsinα=μmgcosα，摩擦力f=mgsinα。6.C解析：细杆做匀速圆周运动时，向心力F_c=mω²L/3（杆的质心在L/2处，转动半径为L/2）。7.C解析：初始机械能E_i=mgh，碰撞后机械能E_f=1/2mgh+1/2mv_y²=1/2mgh，损失机械能占75%。8.C解析：水平方向Fcosθ-f=ma，f=Fcosθ-ma。9.A解析：m₁的向心力F_c₁=m₁ω²L/2（质心在L/2处，转动半径为L/2）。10.C解析：F(t)=kt²，a(t)=k/t，v(t)=∫ktdt=k/2t²。二、填空题1.1/2mv²解析：W=F×s=F×vt/2=1/2mv²。2.1/2mv²解析：水平抛出时，动能E_k=1/2mv²（竖直方向速度为零）。3.1/2kΔL²解析：弹簧弹性势能E_p=1/2kΔL²。4.Gm₁m₂/r²解析：万有引力定律F=Gm₁m₂/r²。5.mgsinα解析：匀速下滑时，mgsinα=μmgcosα，f=mgsinα。6.1/3mLω²解析：细杆做匀速圆周运动时，向心力F_c=mω²L/3。7.75%解析：初始机械能E_i=mgh，碰撞后机械能E_f=1/2mgh+1/2mv_y²=1/2mgh，损失机械能占75%。8.ma-Fsinθ解析：水平方向Fcosθ-f=ma，f=Fcosθ-ma。9.m₁ω²L/2解析：m₁的向心力F_c₁=m₁ω²L/2（质心在L/2处，转动半径为L/2）。10.k²t²/2m解析：F(t)=kt²，a(t)=k/t，v(t)=∫ktdt=k/2t²。三、判断题1.×解析：功率P=Fv，但力F的功率还与速度方向有关，此处不成立。2.√解析：tanθ=v_y/v_x=g/v。3.√解析：弹簧弹性势能E_p=1/2kΔL²。4.×解析：引力大小F=Gm₁m₂/r²，不是G(m₁+m₂)/r²。5.√解析：匀速下滑时，mgsinα=μmgcosα，摩擦力f=mgsinα。6.×解析：细杆做匀速圆周运动时，向心力F_c=mω²L/3。7.√解析：初始机械能E_i=mgh，碰撞后机械能E_f=1/2mgh+1/2mv_y²=1/2mgh，损失机械能占50%。8.×解析：水平方向Fcosθ-f=ma，f=Fcosθ-ma。9.√解析：m₁的向心力F_c₁=m₁ω²L/2。10.×解析：F(t)=kt²，a(t)=k/t，v(t)=∫ktdt=k