2026年天津市人教版高中物理第7章力学综合测试

2026年天津市人教版高中物理第7章力学综合测试一、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，同时保持力的方向不变，确保实验效果。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和竖直方向：水平方向的分力提供向心力，竖直方向的分力平衡重力。设拉力为T，则有：水平方向：T•sinθ=mω²L竖直方向：T•cosθ=mg联立两式可得：T•sinθ=mg•tanθ，即向心力大小为mg•tanθ。正确答案为B。3.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的静摩擦力大小为（）A.μmgB.mg•sinθC.mg•cosθD.μmg•cosθ解析：物体静止在斜面上时，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mg•sinθ，沿垂直斜面向下的分力为mg•cosθ。静摩擦力与沿斜面向下的分力平衡，即f=mg•sinθ。若静摩擦力达到最大值，则f_max=μN=μmg•cosθ，但题目未说明物体即将滑动，故静摩擦力实际等于mg•sinθ。正确答案为B。4.如图所示，质量为m的木块在水平恒力F的作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度为a，则木块受到的摩擦力大小为（）A.F-maB.maC.F-mgD.μmg解析：根据牛顿第二定律，沿水平方向的合力为F-f=ma，解得摩擦力f=F-ma。选项A正确。选项B错误，因为ma是惯性力而非摩擦力。选项C错误，因为mg是重力，与摩擦力无关。选项D错误，因为未给出动摩擦因数μ，无法确定摩擦力大小。正确答案为A。5.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑轨道滑到B点时速度为v，则小球在B点受到的支持力大小为（）A.mgB.mv²/hC.mg+mv²/hD.mg-mv²/h解析：小球从A点到B点的过程中，机械能守恒，即mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，小球受重力和支持力，合力提供向心力，即N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R。由于R=h，代入v²=2gh可得N=mg+2mg=3mg。选项C错误，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，则小球在最高点时细线拉力大小为（）A.mgB.mv²/LC.mg-mv²/LD.mg+mv²/L解析：小球在最高点受重力和细线拉力，合力提供向心力，即T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。若v=√(gL)，则T=0，此时仅靠重力提供向心力；若v>√(gL)，则T>0，细线有拉力。题目未说明v的大小，但选项C为一般情况下的表达式。正确答案为C。7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的最大静摩擦力为f_max，现用水平力F推物体，物体仍静止，则F的大小范围为（）A.0≤F≤f_max•cosθB.0≤F≤f_max•sinθC.0≤F≤f_max•tanθD.0≤F≤f_max•cotθ解析：物体静止时，水平方向的合力为零。设F的水平分力为F•cosθ，沿斜面向下的分力为F•sinθ，静摩擦力f与F•sinθ平衡，即f=F•sinθ≤f_max，解得F≤f_max/sinθ=f_max•cotθ。正确答案为D。8.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速直线运动，速度为v，则物体受到的摩擦力大小为（）A.FB.F-mgC.μmgD.μF解析：物体做匀速直线运动时，受力和为零。水平方向：F-f=0，解得f=F。选项A正确。选项B错误，因为F与mg无关。选项C错误，因为未给出动摩擦因数μ。选项D错误，因为摩擦力与F无关。正确答案为A。9.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√(Ltanθ/g)解析：水平方向：T•sinθ=mω²L，竖直方向：T•cosθ=mg，联立两式可得ω²=g•tanθ/L。周期T=2π/ω=2π√(Ltanθ/g)。正确答案为D。10.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的合力大小为（）A.0B.mg•sinθC.μmg•cosθD.mg•sinθ-μmg•cosθ解析：物体静止时，受力和为零，合力大小为0。选项A正确。选项B错误，因为mg•sinθ是沿斜面向下的分力。选项C错误，因为μmg•cosθ是最大静摩擦力。选项D错误，因为物体静止时静摩擦力与沿斜面向下的分力平衡，合力为零。正确答案为A。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θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的静摩擦力大小为______。参考答案：mg•sinθ解析：物体静止时，沿斜面向下的分力为mg•sinθ，静摩擦力与之平衡，即f=mg•sinθ。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：水平方向：T•sinθ=mω²L，竖直方向：T•cosθ=mg，联立两式可得向心力F=T•sinθ=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，则物体受到的摩擦力大小为______。参考答案：F-ma解析：根据牛顿第二定律，沿水平方向的合力为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，沿光滑轨道滑到B点时速度为v，则小球在B点受到的支持力大小为______。参考答案：3mg解析：机械能守恒，mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，N-mg=mv²/R，R=h，代入v²=2gh可得N=3mg。5.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点速度为v，则小球在最高点时细线拉力大小为______。参考答案：mv²/L-mg解析：在最高点，T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。6.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的最大静摩擦力为f_max，现用水平力F推物体，物体仍静止，则F的大小范围为______。参考答案：0≤F≤f_max•cotθ解析：水平方向的合力为零，F•cosθ≤f_max，解得F≤f_max•cotθ。7.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速直线运动，速度为v，则物体受到的摩擦力大小为______。参考答案：F解析：匀速直线运动时，水平方向：F-f=0，解得f=F。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√(Ltanθ/g)解析：水平方向：T•sinθ=mω²L，竖直方向：T•cosθ=mg，联立两式可得ω²=g•tanθ/L，周期T=2π/ω=2π√(Ltanθ/g)。9.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的合力大小为______。参考答案：0解析：物体静止时，受力和为零，合力大小为0。10.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，则物体受到的摩擦力方向为______。参考答案：与F相反解析：沿水平方向的合力为F-f=ma，解得f=F-ma，方向与F相反。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，实验误差越小。（×）解析：橡皮筋形变过大可能超出弹性限度，导致实验误差增大。应控制形变在弹性限度内。2.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的静摩擦力大小为mg•sinθ。（×）解析：物体静止时，静摩擦力与沿斜面向下的分力平衡，即f=mg•sinθ，但若静摩擦力达到最大值，则f_max=μN=μmg•cosθ。题目未说明物体即将滑动，故静摩擦力实际等于mg•sinθ。3.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•sinθ。（×）解析：水平方向：T•sinθ=mω²L，竖直方向：T•cosθ=mg，联立两式可得向心力F=T•sinθ=mg•tanθ。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速直线运动，速度为v，则物体受到的摩擦力大小为μmg。（×）解析：匀速直线运动时，摩擦力大小等于F，与μmg无关。5.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑轨道滑到B点时速度为v，则小球在B点受到的支持力大小为mv²/h。（×）解析：机械能守恒，mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，N-mg=mv²/R，R=h，代入v²=2gh可得N=3mg，而非mv²/h。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，则小球在最高点时细线拉力大小为mg。（×）解析：在最高点，T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg，若v=√(gL)，则T=0，此时仅靠重力提供向心力。7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的最大静摩擦力为f_max，现用水平力F推物体，物体仍静止，则F的大小范围为0≤F≤f_max•sinθ。（×）解析：水平方向的合力为零，F•cosθ≤f_max，解得F≤f_max•cotθ。8.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速直线运动，速度为v，则物体受到的摩擦力方向与速度方向相反。（×）解析：匀速直线运动时，摩擦力方向与F相反，与速度方向无关。9.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=2π/ω，ω²=g•tanθ/L，解得T=2π√(Ltanθ/g)，而非2π√(L/g)。10.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的合力大小为mg•sinθ-μmg•cosθ。（×）解析：物体静止时，受力和为零，合力大小为0。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：力的合成与分解遵循平行四边形定则。实验步骤：（1）用弹簧测力计拉橡皮筋，使橡皮筋伸长至O点；（2）记录两个弹簧测力计的拉力大小和方向；（3）用铅笔和刻度尺作出力的图示；（4）以两个拉力为邻边作平行四边形，作出对角线；（5）用弹簧测力计拉橡皮筋，使橡皮筋伸长至同一O点，记录拉力大小和方向；（6）用铅笔和刻度尺作出力的图示；（7）比较两次对角线与一次拉力的图示，验证力的平行四边形定则。2.简述牛顿第二定律的内容和表达式。参考答案：内容：物体的加速度与所受合力成正比，与质量成反比，加速度的方向与合力的方向相同。表达式：F=ma。3.简述静摩擦力的特点。参考答案：特点：（1）方向与物体相对运动趋势方向相反；（2）大小在0到最大静摩擦力之间变化；（3）最大静摩擦力f_max=μN，其中μ为动摩擦因数，N为支持力。4.简述向心力的特点。参考答案：特点：（1）方向始终指向圆心；（2）是效果力，由合力提供；（3）大小为F=ma=mv²/R。5.简述机械能守恒定律的内容和条件。参考答案：内容：在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和势能相互转化，但机械能总量保持不变。条件：只有重力或弹力做功。6.简述匀速圆周运动的特点。参考答案：特点：（1）速度大小不变，方向时刻改变；（2）加速度大小不变，方向始终指向圆心；（3）向心力由合力提供。7.简述动摩擦力的特点。参考答案：特点：（1）方向与物体相对运动方向相反；（2）大小为f=μN，其中μ为动摩擦因数，N为支持力；（3）通常小于最大静摩擦力。8.简述探究“力的平行四边形定则”实验中可能出现的误差来源。参考答案：误差来源：（1）弹簧测力计未竖直或水平；（2）作图不准确；（3）橡皮筋形变超出弹性限度；（4）弹簧测力计本身误差。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的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体受到的合力大小。参考答案：物体静止时，受力和为零，合力大小为0。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，求小球做匀速圆周运动的向心力大小。参考答案：水平方向：T•sinθ=mω²L，竖直方向：T•cosθ=mg，联立两式可得向心力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，求物体受到的摩擦力大小。参考答案：根据牛顿第二定律，沿水平方向的合力为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，沿光滑轨道滑到B点时速度为v，求小球在B点受到的支持力大小。参考答案：机械能守恒，mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。在B点，N-mg=mv²/R，R=h，代入v²=2gh可得N=3mg。5.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，现使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点速度为v，求小球在最高点时细线拉力大小。参考答案：在最高点，T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。6.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的最大静摩擦力为f_max，现用水平力F推物体，物体仍静止，求F的大小范围。参考答案：水平方向的合力为零，F•cosθ≤f_max，解得F≤f_max•cotθ。7.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速直线运动，速度为v，求物体受到的摩擦力大小。参考答案：匀速直线运动时，摩擦力大小等于F。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，求小球做匀速圆周运动的周期。参考答案：水平方向：T•sinθ=mω²L，竖直方向：T•cosθ=mg，联立两式可得ω²=g•tanθ/L，周期T=2π/ω=2π√(Ltanθ/g)。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.B4.A5.C6.C7.D8.A9.D10.A二、填空题1.mg•sinθ2.mg•tanθ3.F-ma4.3mg5.mv²/L-mg6.0≤F≤f_max•cotθ7.F8.2π√(Ltanθ/g)9.010.与F相反三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.×四、简答题1.见答案2.见答案3.见答案4.见答案5.见答案6.见答案7.见答案8.见答案五、应用题1.02.mg•tanθ3.F-ma4.3mg5.mv²/L-mg6.0≤F≤f_max•cotθ7.F8.2π√(Ltanθ/g)【解析】9.B：橡皮筋形变适中便于观察，增大拉力可减小形变，提高精度。10.B：水平方向T•sinθ=mω²L，竖直方向T•cosθ=mg，联立得F=mg•tanθ。11.B：沿斜面向下的分力mg•sinθ，静摩擦力与之平衡。12.A：F-f=m