2026年江西省北师大版高中物理第8章力学综合测试卷

2026年江西省北师大版高中物理第8章力学综合测试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在探究“力的平行四边形定则”实验中，某同学用弹簧测力计拉橡皮筋时，弹簧测力计的指针偏转角度较大，为了减小实验误差，他应该采取的措施是（）A.增大橡皮筋的原长B.增大两个弹簧测力计的拉力C.减小两个弹簧测力计的拉力D.增大橡皮筋的劲度系数解析：本实验采用“等效法”验证力的平行四边形定则，要求橡皮筋的形变在弹性限度内，且便于观察。当弹簧测力计的指针偏转角度较大时，说明拉力较大，橡皮筋形变明显，可能超出弹性限度或难以精确读数。增大橡皮筋的原长会降低其劲度系数，导致形变更难控制；减小拉力虽然能减小形变，但可能使形变过小，难以精确测量；增大橡皮筋的劲度系数同样会降低形变效果。因此，最合理的措施是增大两个弹簧测力计的拉力，使橡皮筋形变适中，便于观察和读数，同时保持力的平行四边形关系不变。正确答案为B。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的向心力大小为（）A.mgB.mg•tanθC.mg•sinθD.mg•cosθ解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，受重力和细线拉力的作用。将拉力分解为水平方向的向心力和竖直方向的分力，竖直分力与重力平衡，即Fcosθ=mg；水平分力提供向心力，即Fsinθ=mv²/L。联立两式可得：tanθ=mv²/(gL)，因此向心力F=mg•tanθ。正确答案为B。3.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，则木块所受的静摩擦力大小为（）A.μmgcosθB.mgsinθC.μmgsinθD.μmgcosθ解析：木块静止在斜面上时，受重力、支持力和静摩擦力的作用。重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，沿垂直斜面向下的分力为mgcosθ。支持力与垂直斜面向下的分力平衡，即N=mgcosθ；静摩擦力与沿斜面向下的分力平衡，即f=mgsinθ。因此静摩擦力大小为mgsinθ。正确答案为B。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球对轨道的压力大小为（）A.mgB.2mgC.mg(1+2sinθ)D.mg(1+cosθ)解析：小球从A点滑到B点的过程中，机械能守恒，即mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，小球受重力和轨道支持力的作用，支持力与重力的合力提供向心力，即N-mg=mv²/R。解得N=mg+mv²/R=mg+2mg=3mg。根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为3mg。正确答案为B。5.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度为a，则物体所受的摩擦力大小为（）A.Fa/mB.maC.F-maD.ma-F解析：物体在水平方向受恒力F、摩擦力f和合外力ma的作用，根据牛顿第二定律，F-f=ma，解得f=F-ma。正确答案为C。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点速度为v₁，最低点速度为v₂，则小球在最高点和最低点时细线拉力之比为（）A.(v₁²+v₂²)/2gLB.(v₂²-v₁²)/gLC.(v₁²+v₂²)/gLD.(v₂²-v₁²)/2gL解析：在最高点，小球受重力和细线拉力的作用，合力提供向心力，即T₁+mg=mv₁²/L；在最低点，细线拉力与重力之差提供向心力，即T₂-mg=mv₂²/L。联立两式解得T₁/T₂=(v₁²+v₂²)/gL。正确答案为C。7.如图所示，质量为m的木块静止在水平面上，木块与水平面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ角的力F推木块，木块恰好做匀速直线运动，则木块所受的摩擦力大小为（）A.μmgB.μ(Fcosθ-mg)C.μFsinθD.μFcosθ解析：木块做匀速直线运动时，水平方向受推力Fcosθ和摩擦力f的平衡，即Fcosθ=f=μN；竖直方向受重力和支持力平衡，即N+Fsinθ=mg，解得N=mg-Fsinθ。因此f=μ(mg-Fsinθ)=μFcosθ。正确答案为D。8.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的周期为（）A.2π√(L/g)B.2π√(Lcosθ/g)C.2π√(Lsinθ/g)D.2π√(L/gcosθ)解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，即mv²/L=mg•tanθ，解得v=√(gLtanθ)。周期T=2πr/v=2πL/(√(gLtanθ))=2π√(L/gcosθ)。正确答案为D。9.如图所示，质量为m的物体从高为h的A点由静止释放，沿光滑的斜面滑到B点时速度为v，则物体从A点到B点的过程中，重力做功为（）A.½mv²B.mghC.mgh/2D.mghcosθ解析：物体从A点到B点的过程中，重力做功W=mgΔh=mg(h-0)=mgh。根据动能定理，W=½mv²，因此重力做功为mgh。正确答案为B。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的角速度为（）A.√(g/L)B.√(gcosθ/L)C.√(gsinθ/L)D.√(g/Lcosθ)解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，即mv²/L=mg•tanθ，解得v=√(gLtanθ)。角速度ω=v/r=√(gLtanθ)/Lcosθ=√(g/Lcosθ)。正确答案为D。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.如图所示，质量为m的木块静止在水平面上，木块与水平面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ角的力F推木块，木块恰好做匀速直线运动，则木块所受的摩擦力大小为______。参考答案：μFcosθ解析：木块做匀速直线运动时，水平方向受推力Fcosθ和摩擦力f的平衡，即Fcosθ=f=μN；竖直方向受重力和支持力平衡，即N+Fsinθ=mg，解得N=mg-Fsinθ。因此f=μ(mg-Fsinθ)=μFcosθ。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的向心力大小为______。参考答案：mg•tanθ解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，受重力和细线拉力的作用。将拉力分解为水平方向的向心力和竖直方向的分力，竖直分力与重力平衡，即Fcosθ=mg；水平分力提供向心力，即Fsinθ=mv²/L。联立两式可得：tanθ=mv²/(gL)，因此向心力F=mg•tanθ。3.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度为a，则物体所受的摩擦力大小为______。参考答案：F-ma解析：物体在水平方向受恒力F、摩擦力f和合外力ma的作用，根据牛顿第二定律，F-f=ma，解得f=F-ma。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球对轨道的压力大小为______。参考答案：3mg解析：小球从A点滑到B点的过程中，机械能守恒，即mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，小球受重力和轨道支持力的作用，支持力与重力的合力提供向心力，即N-mg=mv²/R。解得N=mg+mv²/R=mg+2mg=3mg。根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为3mg。5.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，则木块所受的静摩擦力大小为______。参考答案：mgsinθ解析：木块静止在斜面上时，受重力、支持力和静摩擦力的作用。重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，沿垂直斜面向下的分力为mgcosθ。支持力与垂直斜面向下的分力平衡，即N=mgcosθ；静摩擦力与沿斜面向下的分力平衡，即f=mgsinθ。因此静摩擦力大小为mgsinθ。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点速度为v₁，最低点速度为v₂，则小球在最高点和最低点时细线拉力之比为______。参考答案：(v₁²+v₂²)/gL解析：在最高点，小球受重力和细线拉力的作用，合力提供向心力，即T₁+mg=mv₁²/L；在最低点，细线拉力与重力之差提供向心力，即T₂-mg=mv₂²/L。联立两式解得T₁/T₂=(v₁²+v₂²)/gL。7.如图所示，质量为m的物体从高为h的A点由静止释放，沿光滑的斜面滑到B点时速度为v，则物体从A点到B点的过程中，重力做功为______。参考答案：mgh解析：物体从A点到B点的过程中，重力做功W=mgΔh=mg(h-0)=mgh。根据动能定理，W=½mv²，因此重力做功为mgh。8.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的周期为______。参考答案：2π√(L/gcosθ)解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，即mv²/L=mg•tanθ，解得v=√(gLtanθ)。周期T=2πr/v=2πL/(√(gLtanθ))=2π√(L/gcosθ)。9.如图所示，质量为m的木块静止在水平面上，木块与水平面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ角的力F推木块，木块恰好做匀速直线运动，则木块所受的支持力大小为______。参考答案：mg-Fsinθ解析：木块做匀速直线运动时，水平方向受推力Fcosθ和摩擦力f的平衡，即Fcosθ=f=μN；竖直方向受重力和支持力平衡，即N+Fsinθ=mg，解得N=mg-Fsinθ。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的角速度为______。参考答案：√(g/Lcosθ)解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，即mv²/L=mg•tanθ，解得v=√(gLtanθ)。角速度ω=v/r=√(gLtanθ)/Lcosθ=√(g/Lcosθ)。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度为a，则物体所受的摩擦力大小为F-ma。（）参考答案：×解析：物体在水平方向受恒力F、摩擦力f和合外力ma的作用，根据牛顿第二定律，F-f=ma，解得f=F-ma。因此该说法正确。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的向心力大小为mg•tanθ。（）参考答案：√解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，受重力和细线拉力的作用。将拉力分解为水平方向的向心力和竖直方向的分力，竖直分力与重力平衡，即Fcosθ=mg；水平分力提供向心力，即Fsinθ=mv²/L。联立两式可得：tanθ=mv²/(gL)，因此向心力F=mg•tanθ。3.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，则木块所受的静摩擦力大小为mgsinθ。（）参考答案：√解析：木块静止在斜面上时，受重力、支持力和静摩擦力的作用。重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，沿垂直斜面向下的分力为mgcosθ。支持力与垂直斜面向下的分力平衡，即N=mgcosθ；静摩擦力与沿斜面向下的分力平衡，即f=mgsinθ。因此静摩擦力大小为mgsinθ。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球对轨道的压力大小为3mg。（）参考答案：√解析：小球从A点滑到B点的过程中，机械能守恒，即mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，小球受重力和轨道支持力的作用，支持力与重力的合力提供向心力，即N-mg=mv²/R。解得N=mg+mv²/R=mg+2mg=3mg。根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为3mg。5.如图所示，质量为m的木块静止在水平面上，木块与水平面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ角的力F推木块，木块恰好做匀速直线运动，则木块所受的摩擦力大小为μFcosθ。（）参考答案：√解析：木块做匀速直线运动时，水平方向受推力Fcosθ和摩擦力f的平衡，即Fcosθ=f=μN；竖直方向受重力和支持力平衡，即N+Fsinθ=mg，解得N=mg-Fsinθ。因此f=μ(mg-Fsinθ)=μFcosθ。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点速度为v₁，最低点速度为v₂，则小球在最高点和最低点时细线拉力之比为(v₁²+v₂²)/gL。（）参考答案：√解析：在最高点，小球受重力和细线拉力的作用，合力提供向心力，即T₁+mg=mv₁²/L；在最低点，细线拉力与重力之差提供向心力，即T₂-mg=mv₂²/L。联立两式解得T₁/T₂=(v₁²+v₂²)/gL。7.如图所示，质量为m的物体从高为h的A点由静止释放，沿光滑的斜面滑到B点时速度为v，则物体从A点到B点的过程中，重力做功为mgh。（）参考答案：√解析：物体从A点到B点的过程中，重力做功W=mgΔh=mg(h-0)=mgh。根据动能定理，W=½mv²，因此重力做功为mgh。8.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的周期为2π√(L/gcosθ)。（）参考答案：√解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，即mv²/L=mg•tanθ，解得v=√(gLtanθ)。周期T=2πr/v=2πL/(√(gLtanθ))=2π√(L/gcosθ)。9.如图所示，质量为m的木块静止在水平面上，木块与水平面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ角的力F推木块，木块恰好做匀速直线运动，则木块所受的支持力大小为mg-Fsinθ。（）参考答案：√解析：木块做匀速直线运动时，水平方向受推力Fcosθ和摩擦力f的平衡，即Fcosθ=f=μN；竖直方向受重力和支持力平衡，即N+Fsinθ=mg，解得N=mg-Fsinθ。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的角速度为√(g/Lcosθ)。（）参考答案：√解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，即mv²/L=mg•tanθ，解得v=√(gLtanθ)。角速度ω=v/r=√(gLtanθ)/Lcosθ=√(g/Lcosθ)。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述“力的平行四边形定则”的实验原理和步骤。参考答案：实验原理是力的等效替代，即用一个合力等效替代多个分力。实验步骤如下：（1）用图钉将橡皮筋的一端固定在木板上的O点，用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋的另一端，拉橡皮筋使细线与橡皮筋的结点到达某一位置A；（2）记录两个弹簧测力计的读数和细线的方向，用铅笔在纸上标出A点的位置；（3）只用一个弹簧测力计，拉橡皮筋使细线与橡皮筋的结点到达同一位置A，记录弹簧测力计的读数和细线的方向；（4）比较两次实验中橡皮筋的形变情况，验证力的平行四边形定则。2.简述匀速圆周运动的特征。参考答案：匀速圆周运动是指物体沿着圆周运动，速度大小不变，但速度方向时刻改变的运动。其特征包括：（1）速度大小不变，但速度方向时刻改变；（2）加速度不为零，且始终指向圆心；（3）向心力大小不变，但方向时刻改变；（4）周期、频率等周期性量不变。3.简述牛顿第二定律的内容和表达式。参考答案：牛顿第二定律的内容是：物体的加速度a与它所受的合外力F成正比，与它的质量m成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。表达式为F=ma。4.简述机械能守恒定律的内容和条件。参考答案：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。条件是：（1）只有重力或弹力做功；（2）系统内无能量损失。5.简述静摩擦力的特点。参考答案：静摩擦力的特点包括：（1）静摩擦力的大小与物体所受的合外力有关，最大静摩擦力fmax=μN；（2）静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反；（3）静摩擦力的大小可以在一定范围内变化，从0到最大静摩擦力。6.简述向心力的特点。参考答案：向心力的特点包括：（1）向心力是使物体做圆周运动的力，方向始终指向圆心；（2）向心力的大小与物体的质量、速度和半径有关，表达式为F=mv²/r；（3）向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力的合力，也可以是某个力的分力。7.简述圆周运动与直线运动的区别。参考答案：圆周运动与直线运动的主要区别包括：（1）运动轨迹：圆周运动的轨迹是圆，直线运动的轨迹是直线；（2）速度方向：圆周运动的速度方向时刻改变，直线运动的速度方向不变；（3）加速度：圆周运动的加速度不为零，且始终指向圆心，直线运动的加速度可以为零；（4）向心力：圆周运动需要向心力维持，直线运动不需要。8.简述功的定义和表达式。参考答案：功的定义是：力对物体作用的空间累积效应，表达式为W=Flcosθ，其中F是力的大小，l是位移的大小，θ是力与位移之间的夹角。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求小球做匀速圆周运动的向心力大小。参考答案：小球在水平面内做匀速圆周运动时，受重力和细线拉力的作用。将拉力分解为水平方向的向心力和竖直方向的分力，竖直分力与重力平衡，即Fcosθ=mg；水平分力提供向心力，即Fsinθ=mv²/L。联立两式可得：tanθ=mv²/(gL)，因此向心力F=mg•tanθ。2.如图所示，质量为m的物体从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时速度为v，求物体从A点到B点的过程中，重力做功为多少。参考答案：物体从A点到B点的过程中，重力做功W=mgΔh=mg(h-0)=mgh。根据动能定理，W=½mv²，因此重力做功为mgh。3.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，求木块所受的静摩擦力大小。参考答案：木块静止在斜面上时，受重力、支持力和静摩擦力的作用。重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，沿垂直斜面向下的分力为mgcosθ。支持力与垂直斜面向下的分力平衡，即N=mgcosθ；静摩擦力与沿斜面向下的分力平衡，即f=mgsinθ。因此静摩擦力大小为mgsinθ。4.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度为a，求物体所受的摩擦力大小。参考答案：物体在水平方向受恒力F、摩擦力f和合外力ma的作用，根据牛顿第二定律，F-f=ma，解得f=F-ma。5.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求小球做匀速圆周运动的周期。参考答案：小球在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，即mv²/L=mg•tanθ，解得v=√(gLtanθ)。周期T=2πr/v=2πL/(√(gLtanθ))=2π√(L/gcosθ)。6.如图所示，质量为m的木块静止在水平面上，木块与水平面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ角的力F推木块，木块恰好做匀速直线运动，求木块所受的支持力大小。参考答案：木块做匀速直线运动时，水平方向受推力Fcosθ和摩擦力f的平衡，即Fcosθ=f=μN；竖直方向受重力和支持力平衡，即N+Fsinθ=mg，解得N=mg-Fsinθ。7.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求小球做匀速圆周运动的角速度。参考答案：小球在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，即mv²/L=mg•tanθ，解得v=√(gLtanθ)。角速度ω=v/r=√(gLtanθ)/Lcosθ=√(g/Lcosθ)。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.B4.B5.C6.C7.D8.D9.B10.D二、填空题1.μFcosθ2.mg•tanθ3.F-ma4.3mg5.mgsinθ6.(v₁²+v₂²)/gL7.mgh8.2π√(L/gcosθ)9.mg-Fsinθ10.√(g/Lcosθ)三、判断题1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√四、简答题1.实验原理是力的等效替代，即用一个合力等效替代多个分力。实验步骤如下：（1）用图钉将橡皮筋的一端固定在木板上的O点，用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋的另一端，拉橡皮筋使细线与橡皮筋的结点到达某一位置A；（2）记录两个弹簧测力计的读数和细线的方向，用铅笔在纸上标出A点的位置；（3）只用一个弹簧测力计，拉橡皮筋使细线与橡皮筋的结点到达同一位置A，记录弹簧测力计的读数和细线的方向；（4）比较两次实验中橡皮筋的形变情况，验证力的平行四边形定则。2.匀速圆周运动是指物体沿着圆周运动，速度大小不变，但速度方向时刻改变的运动。其特征包括：（1）速度大小不变，但速度方向时刻改变；（2）加速度不为零，且始终指向圆心；（3）向心力大小不变，但方向时刻改变；（4）周期、频率等周期性量不变。3.牛顿第二定律的内容是：物体的加速度a与它所受的合外力F成正比，与它的质量m成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。表达式为F=ma。4.机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。条件是：（1）只有重力或弹力做功；（2）系统内无能量损失。5.静摩擦力的特点包括：（1）静摩擦力的大小与物体所受的合外力有关，最