2026年四川省人教版高中物理第11章力学综合练习题

2026年四川省人教版高中物理第11章力学综合练习题一、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F和竖直方向的分力Fy，由平衡条件可知Fy=mg。根据几何关系，水平方向的向心力F=Flcosθ=mg•tanθ。因此，向心力大小为mg•tanθ。正确答案为B。3.一质量为m的小物块从倾角为θ的斜面顶端由静止下滑，斜面的动摩擦因数为μ，则物块下滑的加速度大小为（）A.gsinθB.gcosθC.g(sinθ-μcosθ)D.g(μsinθ-cosθ)解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。沿斜面方向，根据牛顿第二定律：mgsinθ-f=ma，其中f=μN=μmgcosθ。代入可得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=g(sinθ-μcosθ)。正确答案为C。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小为（）A.mgB.2mgC.mg(1+2h/R)D.mg(1+h/R)解析：小球从A点滑到B点的过程中，机械能守恒：mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，小球受重力和轨道支持力N的作用，提供向心力：N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。正确答案为C。5.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，则木块对斜面的压力大小为（）A.mgcosθB.mgsinθC.mg/(cosθ-μsinθ)D.mg/(cosθ+μsinθ)解析：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。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v，则此时细线对小球的拉力大小为（）A.mgB.mv²/LC.mg+mv²/LD.mv²/L-mg解析：在最高点，小球受重力和细线拉力，提供向心力：T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。正确答案为D。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，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：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，由牛顿第二定律F=mv²/r，其中r=Lcosθ。联立解得v=√(gL•tanθ/cosθ)=√(gLsinθ)。周期T=2πr/v=2πLcosθ/√(gLsinθ)=2π√(Lcosθ/g)。正确答案为B。8.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小为（）A.mgB.2mgC.mg(1+2h/R)D.mg(1+h/R)解析：小球从A点滑到B点的过程中，机械能守恒：mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，小球受重力和轨道支持力N的作用，提供向心力：N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。正确答案为C。9.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，则木块对斜面的压力大小为（）A.mgcosθB.mgsinθC.mg/(cosθ-μsinθ)D.mg/(cosθ+μsinθ)解析：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。正确答案为C。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向心力大小为（）A.mgB.mg•tanθC.mg•sinθD.mg•cosθ解析：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，由几何关系可知，水平方向的拉力分力F=Flcosθ=mg•tanθ。正确答案为B。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：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，由几何关系可知，水平方向的拉力分力F=Flcosθ=mg•tanθ。2.一质量为m的小物块从倾角为θ的斜面顶端由静止下滑，斜面的动摩擦因数为μ，则物块下滑的加速度大小为________。参考答案：g(sinθ-μcosθ)解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。沿斜面方向，根据牛顿第二定律：mgsinθ-f=ma，其中f=μN=μmgcosθ。代入可得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=g(sinθ-μcosθ)。3.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小为________。参考答案：mg(1+2h/R)解析：小球从A点滑到B点的过程中，机械能守恒：mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，小球受重力和轨道支持力N的作用，提供向心力：N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。4.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，则木块对斜面的压力大小为________。参考答案：mg/(cosθ-μsinθ)解析：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。5.一质量为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v，则此时细线对小球的拉力大小为________。参考答案：mv²/L-mg解析：在最高点，小球受重力和细线拉力，提供向心力：T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。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√(Lcosθ/g)解析：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，由牛顿第二定律F=mv²/r，其中r=Lcosθ。联立解得v=√(gL•tanθ/cosθ)=√(gLsinθ)。周期T=2πr/v=2πLcosθ/√(gLsinθ)=2π√(Lcosθ/g)。7.一质量为m的小物块从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小为________。参考答案：mg(1+2h/R)解析：小球从A点滑到B点的过程中，机械能守恒：mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，小球受重力和轨道支持力N的作用，提供向心力：N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。8.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，则木块对斜面的压力大小为________。参考答案：mg/(cosθ-μsinθ)解析：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。9.一质量为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：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，由几何关系可知，水平方向的拉力分力F=Flcosθ=mg•tanθ。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点速度为v，则此时细线对小球的拉力大小为________。参考答案：mv²/L-mg解析：在最高点，小球受重力和细线拉力，提供向心力：T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。三、判断题（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，橡皮筋的形变越大越好，因为形变越大，拉力越大，实验误差越小。（×）解析：橡皮筋的形变不宜过大，否则可能超出弹性限度，导致实验结果不准确。形变适中便于观察和读数，减小实验误差。2.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•sinθ。（×）解析：向心力F=mg•tanθ，由几何关系可知，水平方向的拉力分力F=Flcosθ=mg•tanθ。3.一质量为m的小物块从倾角为θ的斜面顶端由静止下滑，斜面的动摩擦因数为μ，则物块下滑的加速度大小为gcosθ。（×）解析：沿斜面方向，根据牛顿第二定律：mgsinθ-f=ma，其中f=μN=μmgcosθ。代入可得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=g(sinθ-μcosθ)。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小为mg。（×）解析：在B点，小球受重力和轨道支持力N的作用，提供向心力：N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。5.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，则木块对斜面的压力大小为mgsinθ。（×）解析：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。6.一质量为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v，则此时细线对小球的拉力大小为mg。（×）解析：在最高点，小球受重力和细线拉力，提供向心力：T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。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，则小球做匀速圆周运动的周期为2π√(L/g)。（×）解析：周期T=2πr/v=2πLcosθ/√(gLsinθ)=2π√(Lcosθ/g)。8.一质量为m的小物块从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小为2mg。（×）解析：在B点，小球受重力和轨道支持力N的作用，提供向心力：N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。9.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，则木块对斜面的压力大小为mg/(cosθ+μsinθ)。（×）解析：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。10.一质量为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•cosθ。（×）解析：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，由几何关系可知，水平方向的拉力分力F=Flcosθ=mg•tanθ。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：实验原理是力的合成与分解，通过作图法验证两个力的合力与分力关系。步骤：①用弹簧测力计拉橡皮筋，记录拉力大小和方向；②改变拉力，重复记录；③用力的图示法作出两个拉力的合力；④用平行四边形定则作出两个拉力的合力；⑤比较两种方法的合力是否一致。解析：实验采用“等效法”，通过作图法验证力的合成与分解关系。步骤包括记录拉力大小和方向、作图、比较结果，确保实验结果准确。2.解释什么是向心力，并举例说明。参考答案：向心力是使物体做圆周运动的力，方向指向圆心。例如，地球绕太阳公转的向心力是太阳对地球的引力。解析：向心力是维持圆周运动的必要条件，方向始终指向圆心，大小与物体质量、速度和半径有关。3.为什么在探究“力的平行四边形定则”实验中，橡皮筋的形变不宜过大？参考答案：橡皮筋的形变不宜过大，否则可能超出弹性限度，导致实验结果不准确。形变适中便于观察和读数，减小实验误差。解析：橡皮筋的弹性形变必须在弹性限度内，否则会导致弹性形变与拉力不成正比，影响实验结果。4.解释什么是机械能守恒定律，并举例说明。参考答案：机械能守恒定律是指在没有外力做功的情况下，物体的动能和势能之和保持不变。例如，自由落体运动中，动能和势能相互转化，但机械能守恒。解析：机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，动能和势能可以相互转化，但总量不变。5.为什么在光滑的圆弧轨道上运动的小球，在最低点时轨道对小球的支持力较大？参考答案：在最低点，小球受重力和轨道支持力，提供向心力。根据牛顿第二定律：N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R。因此，支持力较大。解析：在最低点，向心力由重力和支持力的合力提供，支持力必须大于重力，因此支持力较大。6.解释什么是动摩擦因数，并说明其影响因素。参考答案：动摩擦因数是表示两个接触面间动摩擦力与正压力之比的物理量，与接触面的材料和粗糙程度有关。解析：动摩擦因数是材料本身的属性，与接触面积无关，只与材料和粗糙程度有关。7.为什么在水平面内做匀速圆周运动的小球，细线与竖直方向的夹角越大，向心力越大？参考答案：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力由细线的水平分力提供，F=Flcosθ。细线与竖直方向的夹角越大，水平分力越大，因此向心力越大。解析：向心力是水平方向的拉力分力，与夹角cosθ成正比，夹角越大，水平分力越大，向心力越大。8.解释什么是牛顿第二定律，并举例说明。参考答案：牛顿第二定律是指物体的加速度与所受合外力成正比，与质量成反比，方向与合外力方向相同。例如，用相同力推质量不同的物体，质量越小，加速度越大。解析：牛顿第二定律是描述力与运动关系的定律，是经典力学的核心之一。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：向心力F=mg•tanθ，由几何关系可知，水平方向的拉力分力F=Flcosθ=mg•tanθ。解析：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力由细线的水平分力提供，F=Flcosθ=mg•tanθ。2.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小为多少？参考答案：在B点，小球受重力和轨道支持力N的作用，提供向心力：N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。解析：小球从A点滑到B点的过程中，机械能守恒：mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，向心力由重力和支持力的合力提供，N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。3.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，求木块下滑的加速度大小。参考答案：沿斜面方向，根据牛顿第二定律：mgsinθ-f=ma，其中f=μN=μmgcosθ。代入可得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=g(sinθ-μcosθ)。解析：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。沿斜面方向，根据牛顿第二定律：mgsinθ-f=ma，其中f=μN=μmgcosθ。代入可得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=g(sinθ-μcosθ)。4.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v，求此时细线对小球的拉力大小。参考答案：在最高点，小球受重力和细线拉力，提供向心力：T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。解析：在最高点，向心力由重力和拉力的合力提供，T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。5.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，求木块对斜面的压力大小。参考答案：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。解析：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。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：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力F=mg•tanθ，由牛顿第二定律F=mv²/r，其中r=Lcosθ。联立解得v=√(gL•tanθ/cosθ)=√(gLsinθ)。周期T=2πr/v=2πLcosθ/√(gLsinθ)=2π√(Lcosθ/g)。解析：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力由细线的水平分力提供，F=Flcosθ=mg•tanθ。周期T=2πr/v=2πLcosθ/√(gLsinθ)=2π√(Lcosθ/g)。7.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小为多少？参考答案：在B点，小球受重力和轨道支持力N的作用，提供向心力：N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。解析：小球从A点滑到B点的过程中，机械能守恒：mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，向心力由重力和支持力的合力提供，N=mg+mv²/R=mg+2mgh/R。8.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，求木块对斜面的压力大小。参考答案：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。解析：对木块进行受力分析，受重力mg、支持力N和摩擦力f。竖直方向平衡：Ncosθ=fsinθ+mg，水平方向平衡：Nsinθ=fcosθ。联立解得N=mg/(cosθ-μsinθ)。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.C4.C5.C6.D7.B8.C9.C10.B二、填空题1.mg•tanθ2.g(sinθ-μcosθ)3.mg(1+2h/R)4.mg/(cosθ-μsinθ)5.mv²/L-mg6.2π√(Lcosθ/g)7.mg(1+2h/R)8.mg/(cosθ-μsinθ)9.mg•tanθ10.mv²/L-mg三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.×四、简答题1.实验原理是力的合成与分解，通过作图法验证两个力的合力与分力关系。步骤：①用弹簧测力计拉橡皮筋，记录拉力大小和方向；②改变拉力，重复记录；③用力的图示法作出两个拉力的合力；④用平行四边形定则作出两个拉力的合力；⑤比较两种方法的合力是否一致。解析：实验采用“等效法”，通过作图法验证力的合成与分解关系。步骤包括记录拉力大小和方向、作图、比较结果，确保实验结果准确。2.向心力是使物体做圆周运动的力，方向指向圆心。例如，地球绕太阳公转的向心力是太阳对地球的引力。解析：向心力是维持圆周运动的必要条件，方向始终指向圆心，大小与物体质量、速度和半径有关。3.橡皮筋的形变不宜过大，否则可能超出弹性限度，导致实验结果不准确。形变适中便于观察和读数，减小实验误差。解析：橡皮筋的弹性形变必须在弹性限度内，否则会导致弹性形变与拉力不成正比，影响实验结果。4.机械能守恒定律是指在没有外力做功的情况下，物体的动能和势能之和保持不变。例如，自由落体运动中，动能和势能相互转化，但机械能守恒。解析：机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，动能和势能可以相互转化，但总量不变。5.在最低点，向心力由重力和支持力的合力提供，支持力必须大于重力，因此支持力较大。解析：在最低点，向心力由重力和支持力的合力提供，支持力必须大于重力，因此支持力较大。6.动摩擦因数是表示两个接触面间动摩擦力与正压力之比的物理量，与接触面的材料和粗糙程度有关。解析：动摩擦因数是材料本身的属性，与接触面积无关，只与材料和粗糙程度有关。7.在水平面内做匀速圆周运动时，向心力是水平方向的拉力分力，与夹角cosθ成正比，夹角越大，水平分力越大，向心力越大。解析：向心力是水平方向的拉力分力，与夹角cosθ成正比，夹角越大，水平分力越大，向心力越大。8.牛顿第二定律是指物体的加速度与所受合外力成正比，与质量成反比，方向与合外力方向相同。例如，用相同力推质量不同的物体，质量越小，加速度越大。解析：牛顿第二定律是描述力与运动关系的定律，是经典力学的核心之一。五、应用题1.向心力F=mg•tanθ，由几何关系可知，水平方向的拉力分力F=Flcosθ=mg•tanθ。解析：在水平面内做匀速圆周运动时，向心力由细线的水平分力提供，F=Flcosθ=mg•tanθ。2.在B点，小球受重力和轨道支持力N的作用，