2026年四川省人教版高中物理第9章力学综合练习题

2026年四川省人教版高中物理第9章力学综合练习题一、单项选择题（每题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，弹簧测力计的读数始终为4N，方向与橡皮筋成30°角。若橡皮筋的另一端固定，另一同学用水平力拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到相同位置，则水平力的大小为（）A.2√3NB.4√3NC.8ND.4√2N解析：根据平行四边形定则，橡皮筋伸长到相同位置时，两力的合力等效。竖直分力为4sin30°=2N，水平分力为4cos30°=2√3N，故水平力大小为2√3N。选项A正确。2.质量为2kg的物体静止在粗糙水平面上，物体与地面动摩擦因数为0.2，现用与水平面成37°角的力F=10N拉物体，物体恰好做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力大小为（）A.2NB.4NC.6ND.8N解析：匀速运动时，水平方向受力平衡。拉力水平分力为10cos37°=8N，摩擦力f=8N-2sin37°=6N。选项C正确。3.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，小球在运动过程中，下列说法正确的是（）A.小球受到的合外力始终不变B.小球在任意时刻的动能都相同C.小球在任意时刻的动量都相同D.小球在任意时刻的机械能都相同解析：平抛运动中，重力是唯一合外力，方向不变，大小恒定，故A正确；动能随速度变化，B错误；动量方向随速度变化，C错误；机械能守恒，D正确。选项A正确。4.质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为h/2，不计空气阻力，碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的（）A.25%B.30%C.50%D.75%解析：初始机械能E₁=mgh，最终机械能E₂=½mv²+½mv²=½mgh，损失机械能占初始的(1-½)/2=25%。选项A正确。5.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，小球在光滑水平面上做简谐运动，周期为T，则下列说法正确的是（）A.周期T与质量m成正比B.周期T与劲度系数k成反比C.最大速度与振幅成正比D.最大加速度与振幅成正比解析：周期公式T=2π√(m/k)，故A、B正确；最大速度vₘ=ωA=A√(k/m)，C正确；最大加速度aₘ=kA，D正确。选项B正确。6.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面动摩擦因数为μ，则物体受到的静摩擦力大小为（）A.mgsinθB.mgcosθC.μmgcosθD.mgsinθ-μmgcosθ解析：静摩擦力大小等于沿斜面向下的分力与最大静摩擦力的较小者，f≤mgsinθ，f≤μmgcosθ，故f=mgsinθ（若μtanθ≥1）。选项A正确。7.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的小球（m₁>m₂），悬挂在O点，静止时两球位于同一水平线上，绳与竖直方向的夹角分别为α和β，则下列关系正确的是（）A.α>βB.α<βC.α=βD.无法确定解析：平衡时，两段绳子拉力相等，但m₁重力大，需更小角度平衡，故α<β。选项B正确。8.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度为v/2，则木块获得的速度大小为（）A.v/2B.v/4C.v/3D.v/6解析：动量守恒：mv=mv/2+2mv₁，v₁=v/6；动能守恒：½mv²=½mv²/4+½×2m(v₁)²，验证正确。选项D正确。9.一质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为h/2，不计空气阻力，碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的（）A.25%B.30%C.50%D.75%解析：初始机械能E₁=mgh，最终机械能E₂=½mgh，损失机械能占初始的(1-½)/2=25%。选项A正确。10.一根轻质杆OA长L，A端固定一质量为m的小球，O端悬挂，使杆从水平位置由静止释放，则小球到达最低点时，杆对A端的拉力大小为（）A.3mgB.2mgC.mgD.4mg解析：最低点时，拉力T=mg+mv²/L=mg+mg=2mg。选项B正确。二、填空题（每空2分，共20分）1.一质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度为a，物体与地面动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为______，水平恒力F至少为______。解析：摩擦力f=μN=μmg，合力F-f=ma，F=ma+μmg。参考答案：μmg，ma+μmg。2.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，小球在运动过程中，重力做功为______，动能增加量为______。解析：重力做功等于重力势能减少量，W=mgh；动能增加量等于末动能，ΔEk=½mv²。参考答案：mgh，½mv²。3.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，小球在光滑水平面上做简谐运动，周期为T，则最大速度vₘ=______，最大加速度aₘ=______。解析：vₘ=Aω=A√(k/m)，aₘ=kA。参考答案：A√(k/m)，kA。4.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面动摩擦因数为μ，若μtanθ<1，则物体受到的静摩擦力大小为______，方向______。解析：沿斜面向下分力mgsinθ，静摩擦力f=mgsinθ。方向沿斜面向上。参考答案：mgsinθ，沿斜面向上。5.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的小球（m₁>m₂），悬挂在O点，静止时两球位于同一水平线上，绳与竖直方向的夹角分别为α和β，则下列关系正确的是______。解析：m₁重力大，需更小角度平衡，α<β。参考答案：α<β。三、判断题（每题2分，共20分）1.在探究“力的平行四边形定则”实验中，弹簧测力计的读数始终为4N，方向与橡皮筋成30°角，若橡皮筋的另一端固定，另一同学用水平力拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到相同位置，则水平力大小为2√3N。（√）解析：同选择题1解析。2.质量为m的物体静止在粗糙水平面上，物体与地面动摩擦因数为0.2，现用与水平面成37°角的力F=10N拉物体，物体恰好做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力大小为6N。（√）解析：同选择题2解析。3.平抛运动中，小球在任意时刻的动能都相同。（×）解析：动能随速度变化，B错误。4.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，小球在光滑水平面上做简谐运动，周期为T，则周期T与质量m成正比。（√）解析：同选择题5解析。5.质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为h/2，不计空气阻力，碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的25%。（√）解析：同选择题4解析。6.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的小球（m₁>m₂），悬挂在O点，静止时两球位于同一水平线上，绳与竖直方向的夹角分别为α和β，则α>β。（×）解析：同选择题8解析。7.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度为v/2，则木块获得的速度大小为v/6。（√）解析：同选择题8解析。8.一根轻质杆OA长L，A端固定一质量为m的小球，O端悬挂，使杆从水平位置由静止释放，则小球到达最低点时，杆对A端的拉力大小为2mg。（√）解析：同选择题10解析。9.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面动摩擦因数为μ，若μtanθ<1，则物体受到的静摩擦力大小为mgsinθ，方向沿斜面向上。（√）解析：同填空题4解析。10.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的小球（m₁>m₂），悬挂在O点，静止时两球位于同一水平线上，绳与竖直方向的夹角分别为α和β，则α<β。（√）解析：同选择题8解析。四、简答题（每题2分，共16分）1.简述探究“力的平行四边形定则”实验的原理和步骤。答：原理：力的合成与分解遵循平行四边形定则。步骤：①用弹簧测力计拉橡皮筋，记录拉力大小和方向；②用两个弹簧测力计拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到相同位置，记录两个拉力大小和方向；③用力的图示法作出两个拉力的合力，与一个拉力的图示比较。2.简述平抛运动的特点和规律。答：特点：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动。规律：水平方向位移x=vt，竖直方向位移y=½gt²，速度vₓ=v₀，v_y=gt，合速度v=√(v₀²+g²t²)。3.简述简谐运动的特征和条件。答：特征：回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，周期T=2π√(m/k)。条件：回复力与位移成正比且方向相反。4.简述动量守恒和机械能守恒的条件。答：动量守恒条件：系统不受外力或所受外力之和为零。机械能守恒条件：系统只有重力或弹力做功。5.简述静摩擦力的特点和最大值。答：特点：方向与相对运动趋势相反，大小可变。最大值f_max=μN，N为正压力。6.简述弹性碰撞和非弹性碰撞的区别。答：弹性碰撞：动能守恒；非弹性碰撞：动能不守恒，部分转化为内能。7.简述简谐运动的能量转化。答：动能与势能相互转化，总机械能守恒。最大动能对应最小势能，反之亦然。8.简述斜面问题的受力分析方法。答：将重力分解为沿斜面向下和垂直斜面向下的分力，分别分析水平方向和竖直方向的受力平衡。五、应用题（每题4分，共24分）1.一质量为2kg的小球从高5m处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为4m，不计空气阻力，求碰撞过程中损失的机械能。解：初始机械能E₁=mgh=2×10×5=100J，最终机械能E₂=½mv²+½mv²=½×2×10²=80J，损失机械能ΔE=20J。2.一根轻质弹簧原长为0.2m，劲度系数为100N/m，将其一端固定，另一端连接一质量为0.5kg的小球，小球在光滑水平面上做简谐运动，周期为多少？解：周期T=2π√(m/k)=2π√(0.5/100)=π/10s≈0.314s。3.一质量为3kg的物体静止在倾角为30°的斜面上，物体与斜面动摩擦因数为0.2，求物体受到的静摩擦力大小。解：沿斜面向下分力F₁=3×10sin30°=15N，最大静摩擦力f_max=0.2×3×10cos30°≈5.2N，实际静摩擦力f=15-5.2=9.8N。4.一质量为1kg的小球以速度10m/s与静止在光滑水平面上的质量为2kg的木块发生弹性正碰，求碰撞后小球和木块的速度。解：动量守恒：1×10=1v₁+2v₂，动能守恒：½×1×10²=½×1v₁²+½×2v₂²，解得v₁=0m/s，v₂=5m/s。5.一根轻质杆OA长1m，A端固定一质量为1kg的小球，O端悬挂，使杆从水平位置由静止释放，求小球到达最低点时，杆对A端的拉力大小。解：最低点时，拉力T=mg+mv²/L=1×10+1×(2×10×1)/1=30N。6.一质量为2kg的小球从高10m处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为5m，不计空气阻力，求碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的百分比。解：初始机械能E₁=2×10×10=200J，最终机械能E₂=½×2×10²=100J，损失机械能ΔE=100J，占比50%。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.C3.A4.A5.B6.A7.B8.D9.A10.B二、填空题1.μmg，ma+μmg2.mgh，½mv²3.A√(k/m)，kA4.mgsinθ，沿斜面向上5.α<β三、判断题1.√2.×3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.√四、简答题1.见简答题1解析2.见简答题2解析3.见简答题3解析4.见简答题4解析5.见简答题5解析6.见简答题6解析7.见简答