2026年湖南高中物理高三一轮复习力学模拟试卷

2026年湖南高中物理高三一轮复习力学模拟试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在光滑水平面上，质量为2kg的物体受到一个水平向右的恒力F作用，从静止开始运动，5秒内位移为25m。若撤去该力后，物体再运动4秒停下，则恒力F的大小为（）A.4NB.6NC.8ND.10N解析：物体在恒力F作用下做匀加速直线运动，根据位移公式x=½at²，加速度a=2x/t²=2×25/25=2m/s²。由牛顿第二定律F=ma，F=2×2=4N。撤去F后，物体做匀减速运动，加速度大小等于之前加速度，由v=at得末速度v=2×5=10m/s，再由v=at'得减速度a'=10/4=2.5m/s²。故恒力F大小为4N。2.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，则小球做圆周运动的角速度ω为（）A.√(g/L)B.√(gcosθ/L)C.√(gsinθ/L)D.√(g/Lcosθ)解析：小球受重力和细线拉力，拉力分解为水平方向Fₓ=Tsinθ，提供向心力Fₓ=mrω²，其中r=Lsinθ。竖直方向平衡Tcosθ=mg，联立得T=mg/cosθ，代入Fₓ得mg•tanθ=mrω²，ω=√(gcosθ/L)。3.如图所示，倾角为α的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，则斜面体对水平面的静摩擦力大小为（不计一切摩擦）（）A.0B.maC.ma•cosαD.ma•sinα解析：对物块受力分析，沿斜面方向F=ma，分解到水平方向无加速度，故系统水平方向动量无变化，斜面体不受水平摩擦力。4.质量为m的小球以速度v水平抛出，落地时速度方向与水平方向夹角为θ，不计空气阻力，则小球在空中运动的时间为（）A.v/gB.vcosθ/gC.vsinθ/gD.v/g•tanθ解析：落地时速度分解vₓ=v，v<0y=vsinθ，由vy=gt得t=vy/g=vsinθ/g。5.两根轻质弹簧原长均为L₀，劲度系数分别为k₁和k₂，k₁>k₂，将它们串联后一端固定，另一端施加拉力F，则两弹簧伸长量之和为（）A.F/(k₁+k₂)B.FL₀/(k₁+k₂)C.FL₀k₁/(k₁+k₂)D.FL₀k₂/(k₁+k₂)解析：串联时两弹簧受力相等均为F，伸长量分别为x₁=F/k₁，x₂=F/k₂，总伸长量x=x₁+x₂=F/k₁+F/k₂=FL₀(k₁+k₂)/(k₁k₂)。6.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与木块动摩擦因数为μ，现用与斜面成θ角的力F推木块，使木块沿斜面向上匀速运动，则F的大小为（）A.mg(sinα+μcosα)/cosθB.mg(sinα+μcosα)/sinθC.mg(sinα-μcosα)/cosθD.mg(sinα-μcosα)/sinθ解析：沿斜面方向平衡Fcosθ=mgsinα+μmgcosα，解得F=mg(sinα+μcosα)/cosθ。7.一质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起高度为h/2，碰撞时间极短，不计空气阻力，则碰撞过程中地面对小球的冲量大小为（）A.√(2mgh)/2B.√(mgh)/2C.mghD.2mgh解析：下落速度v₁=√(2gh)，反弹速度v₂=√(gh)，动量变化Δp=mv₂-m(-v₁)=m(v₁+v₂)=m√(2gh+gh)=m√(3gh)。由动量定理冲量等于动量变化，冲量大小为m√(3gh)。8.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，则小球做圆周运动的线速度大小为（）A.√(gLcosθ)B.√(gLsinθ)C.√(gL/cosθ)D.√(gLtanθ)解析：由牛顿第二定律水平方向Tsinθ=mrω²，其中r=Lsinθ，竖直方向Tcosθ=mg，联立得sin²θ=mrω²/(mg)，ω=√(gcosθ/L)，线速度v=rω=Lsinθ•√(gcosθ/L)=√(gLcosθ)。9.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与物体动摩擦因数为μ，现用与斜面成θ角的力F推物体，使物体沿斜面向上做匀加速运动，加速度为a，则F的大小为（）A.ma(sinα+μcosα)/cosθB.ma(sinα+μcosα)/sinθC.ma(sinα-μcosα)/cosθD.ma(sinα-μcosα)/sinθ解析：沿斜面方向Fcosθ-f=ma，其中f=μN=μmgcosα，竖直方向N+Fsinθ=mg，联立解得F=ma(sinα+μcosα)/cosθ。10.一质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起高度为h/2，碰撞时间极短，不计空气阻力，则小球对地面的平均作用力大小为（）A.mgB.1.5mgC.2mgD.3mg解析：下落速度v₁=√(2gh)，反弹速度v₂=√(gh)，动量变化Δp=mv₂-m(-v₁)=m(v₁+v₂)=m√(2gh+gh)=m√(3gh)。设碰撞时间Δt，平均作用力F=Δp/Δt，由能量关系ΔEk=mgh-½mgh/2=½mgh，ΔEk=½FΔt，联立得F=3mg。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的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与物体动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则F的大小为________。解析：沿斜面方向Fcosα-f=0，竖直方向N+Fsinα=mg，f=μN，联立解得F=mg(sinα+μcosα)/cosα。2.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，则小球做圆周运动的角速度ω为________。解析：水平方向Tsinθ=mrω²，竖直方向Tcosθ=mg，联立得ω=√(gcosθ/L)。3.质量为m的物体以速度v在水平面上运动，与静止在水平面上的质量为2m的物体发生弹性正碰，碰撞后质量为m的物体速度为________。解析：弹性正碰动量守恒mv=mv₁+2mv₂，机械能守恒½mv²=½mv₁²+½×2m×v₂²，联立解得v₁=-v/3。4.一质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起高度为h/2，碰撞时间极短，不计空气阻力，则小球对地面的平均作用力大小为________mg。解析：动量变化Δp=m√(3gh)，设平均作用力F，由能量关系ΔEk=½mgh，ΔEk=½FΔt，联立得F=3mg。5.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与物体动摩擦因数为μ，现用与斜面成θ角的力F推物体，使物体沿斜面向上做匀加速运动，加速度为a，则F的大小为________。解析：沿斜面方向Fcosθ-f=ma，f=μN=μmgcosα，竖直方向N+Fsinθ=mg，联立解得F=ma(sinα+μcosα)/cosθ。6.两根轻质弹簧原长均为L₀，劲度系数分别为k₁和k₂，k₁>k₂，将它们串联后一端固定，另一端施加拉力F，则两弹簧伸长量之和为________。解析：串联时两弹簧受力相等均为F，伸长量分别为x₁=F/k₁，x₂=F/k₂，总伸长量x=x₁+x₂=F/k₁+F/k₂=FL₀(k₁+k₂)/(k₁k₂)。7.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，则小球做圆周运动的线速度大小为________。解析：由牛顿第二定律水平方向Tsinθ=mrω²，其中r=Lsinθ，竖直方向Tcosθ=mg，联立得ω=√(gcosθ/L)，线速度v=rω=Lsinθ•√(gcosθ/L)=√(gLcosθ)。8.一质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起高度为h/2，碰撞时间极短，不计空气阻力，则小球在空中运动的总时间为________。解析：下落时间t₁=√(2h/g)，反弹时间t₂=√(2(h/2)/g)=√(h/g)，总时间t=t₁+t₂=√(2h/g)+√(h/g)=√(h/g)(√2+1)。9.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与物体动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀加速运动，加速度为a，则物体受到的摩擦力大小为________。解析：沿斜面方向Fcosα-f=ma，f=μN=μmgcosα，联立解得f=Fcosα-ma。10.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，则小球做圆周运动的向心加速度大小为________。解析：向心加速度a=rω²=Lsinθ•(gcosθ/L)²=gsinθcos²θ。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在光滑水平面上，质量为2kg的物体受到一个水平向右的恒力F作用，从静止开始运动，5秒内位移为25m。若撤去该力后，物体再运动4秒停下，则恒力F做功为100J。（）解析：恒力F做功W=Fs=4×25=100J。正确。2.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，则小球做圆周运动的角速度ω与细线张力T成正比。（）解析：水平方向Tsinθ=mrω²，竖直方向Tcosθ=mg，联立得ω=√(gcosθ/(Lsinθ))，ω与T无关。错误。3.质量为m的物体以速度v在水平面上运动，与静止在水平面上的质量为2m的物体发生弹性正碰，碰撞后质量为m的物体速度为-v/3。（）解析：弹性正碰动量守恒mv=mv₁+2mv₂，机械能守恒½mv²=½mv₁²+½×2m×v₂²，联立解得v₁=-v/3。正确。4.一质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起高度为h/2，碰撞时间极短，不计空气阻力，则小球对地面的平均作用力大小为3mg。（）解析：动量变化Δp=m√(3gh)，设平均作用力F，由能量关系ΔEk=½mgh，ΔEk=½FΔt，联立得F=3mg。正确。5.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与物体动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则F的大小为mg(sinα+μcosα)/cosα。（）解析：沿斜面方向Fcosα-f=0，竖直方向N+Fsinα=mg，f=μN，联立解得F=mg(sinα+μcosα)/cosα。正确。6.两根轻质弹簧原长均为L₀，劲度系数分别为k₁和k₂，k₁>k₂，将它们串联后一端固定，另一端施加拉力F，则两弹簧伸长量之和为FL₀(k₁+k₂)/(k₁k₂)。（）解析：串联时两弹簧受力相等均为F，伸长量分别为x₁=F/k₁，x₂=F/k₂，总伸长量x=x₁+x₂=F/k₁+F/k₂=FL₀(k₁+k₂)/(k₁k₂)。正确。7.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，则小球做圆周运动的线速度大小为√(gLcosθ)。（）解析：由牛顿第二定律水平方向Tsinθ=mrω²，其中r=Lsinθ，竖直方向Tcosθ=mg，联立得ω=√(gcosθ/L)，线速度v=rω=Lsinθ•√(gcosθ/L)=√(gLcosθ)。正确。8.一质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起高度为h/2，碰撞时间极短，不计空气阻力，则小球在空中运动的总时间为√(h/g)(√2+1)。（）解析：下落时间t₁=√(2h/g)，反弹时间t₂=√(2(h/2)/g)=√(h/g)，总时间t=t₁+t₂=√(2h/g)+√(h/g)=√(h/g)(√2+1)。正确。9.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与物体动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀加速运动，加速度为a，则物体受到的摩擦力大小为Fcosα-ma。（）解析：沿斜面方向Fcosα-f=ma，f=μN=μmgcosα，联立解得f=Fcosα-ma。正确。10.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，则小球做圆周运动的向心加速度大小为gsinθcos²θ。（）解析：向心加速度a=rω²=Lsinθ•(gcosθ/L)²=gsinθcos²θ。正确。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述牛顿第二定律的内容及其表达式。（2分）解答：牛顿第二定律指出，物体的加速度与所受合外力成正比，与质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同。表达式为F=ma。2.解释什么是向心力，并举例说明。（2分）解答：向心力是使物体做圆周运动的合外力，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。3.为什么自由落体运动是匀变速直线运动？（2分）解答：自由落体运动只受重力作用，加速度恒定为g，且初速度为零，故为匀变速直线运动。4.简述动量守恒定律的内容及其适用条件。（2分）解答：动量守恒定律指出，一个系统不受外力或所受外力之和为零，系统的总动量保持不变。适用条件：系统不受外力或外力之和为零。5.解释什么是功，并说明功的计算公式。（2分）解答：功是力对物体作用的空间累积效应，计算公式为W=Flcosα，其中F为力，l为位移，α为力与位移夹角。6.为什么斜抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的运动？（2分）解答：斜抛运动只受重力作用，重力在水平方向无分量，水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动；竖直方向受重力作用，做匀变速直线运动。7.简述弹性碰撞和完全非弹性碰撞的区别。（2分）解答：弹性碰撞中，系统的动量和机械能都守恒；完全非弹性碰撞中，系统的动量守恒，但机械能不守恒，碰撞后物体粘在一起。8.解释什么是摩擦力，并说明静摩擦力的特点。（2分）解答：摩擦力是两个接触面间阻碍相对运动的力。静摩擦力的大小与使物体相对运动趋势的外力大小相等，方向相反，最大值为fmax=μsN。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2kg的小球用长为1m的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为30°，求小球做圆周运动的角速度和线速度大小。（4分）解答：水平方向Tsin30°=mrω²，竖直方向Tcos30°=mg，联立得ω=√(gcos30°/(Lsin30°))=√(10×√3/2/(1×1/2))=√(15)rad/s≈3.87rad/s。线速度v=rω=Lsin30°ω=1×1/2×3.87=1.93m/s。2.一质量为5kg的物体以10m/s的速度在水平面上运动，与静止在水平面上的质量为3kg的物体发生弹性正碰，求碰撞后两物体的速度。（4分）解答：动量守恒5×10=5v₁+3v₂，机械能守恒½×5×10²=½×5v₁²+½×3v₂²，联立解得v₁=2m/s，v₂=8m/s。3.一质量为2kg的小球从高5m处自由下落，与地面碰撞后弹起高度为2m，求小球对地面的平均作用力大小。（4分）解答：动量变化Δp=2×√(10×5)/2-2×√(10×2)/2=6√5N。设平均作用力F，由能量关系ΔEk=½×2×10×5-½×2×10×2=40J，ΔEk=½FΔt，联立得F=6√5×2/√(2×10)=6√5N≈13.42N。4.如图所示，质量为3kg的物体静止在倾角为37°的粗糙斜面上，斜面与物体动摩擦因数为0.6，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀加速运动，加速度为2m/s²，求F的大小。（4分）解答：沿斜面方向Fcos37°-f=ma，f=μN=μmgcos37°，竖直方向N+Fsin37°=mg，联立解得F=3×2(0.6×3×9.8×cos37°+2)/cos37°≈49.4N。5.两根轻质弹簧原长均为0.5m，劲度系数分别为200N/m和100N/m，将它们串联后一端固定，另一端施加拉力F=30N，求两弹簧伸长量之和。（4分）解析：串联时两弹簧受力相等均为F=30N，伸长量分别为x₁=30/200=0.15m，x₂=30/100=0.3m，总伸长量x=0.15+0.3=0.45m。6.一质量为2kg的小球用长为1m的细线悬挂，悬点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为45°，求小球做圆周运动的向心加速度大小。（4分）解答：向心加速度a=rω²=Lsin45°(gcos45°/Lsin45°)²=10×(√2/2)²=5m/s²。7.一质量为4kg的物体以8m/s的速度在水平面上运动，与静止在水平面上的质量为6kg的物体发生完全非弹性正碰，求碰撞后两物体的共同速度。（4分）解答：动量守恒4×8=10v，解得v=3.2m/s。8.一质量为2kg的小球从高10m处自由下落，与地面碰撞后弹起高度为5m，求小球对地面的平均作用力大小。（4分）解答：动量变化Δp=2×√(10×10)/2-2×√(10×5)/2=10√2N。设平均作用力F，由能量关系ΔEk=½×2×10×10-½×2×10×5=50J，ΔEk=½FΔt，联立得F=10√2×2/√(2×10)=10√2N≈14.14N。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.D3.A4.D5.A6.A7.D8.A9.A10.B二、填空题1.mg(sinα+μcosα)/cosα12.√(gcosθ/L)13.-v/314.315.ma(sinα+μcosα)/cosθ2.FL₀(k₁+k₂)/(k₁k₂)17.√(gLcosθ)18.√(h/g)(√2+1)19.Fcosα-ma20.gsinθcos²θ三、判断题1.√22.×23.√24.√25.√26.√27.√28.√29.√30.√四、简答题1.牛顿第二定律指出，物体的加速度与所受合外力成正比，与质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同。表达式为F=ma。2.向心力是使物体做圆周运动的合外力，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。3.自由落体运动只受重力作用，加速度恒定为g，且初速度为零，故为匀变速直线运动。4.动量守恒定律指出，一个系统不受外力或所受外力之和为零，系统的总动量保持不变。适用条件：系统不受外力或外力之和