2026年四川省北师大版高中物理必修第2章力学计算题库试卷

2026年四川省北师大版高中物理必修第2章力学计算题库试卷一、选择题（每题6分，共30分）1.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在水平面上做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的周期T为多少？（选项：AT=2π√(L/g)；BT=2π√(Lcosθ/g)；CT=2π√(Lsinθ/g)；DT=2π√(L/(gcosθ)))参考答案：B解析：小球在水平面做匀速圆周运动时，绳子拉力的水平分量提供向心力，竖直分量平衡重力。设小球速度为v，则有Tcosθ=mv²/L，Tsinθ=mg，联立可得v=√(gLtanθ)，周期T=2πr/v=2πLcosθ/√(gLtanθ)=2π√(Lcosθ/g)。2.如图所示，质量为m的物体从倾角为θ的斜面顶端由静止下滑，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，则物体下滑的加速度大小为多少？（选项：Agsinθ；Bgcosθ；Cg(sinθ-μcosθ)；Dg(1-μcosθ)参考答案：C解析：对物体进行受力分析，沿斜面方向有mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=gsinθ-μgcosθ=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时速度为v，则小球在B点的动能是多少？（选项：A1/2mv²；Bmgh；Cmgh+1/2mv²；D2mgh）参考答案：A解析：根据机械能守恒定律，小球从A到B过程中只有重力做功，故mgh=1/2mv²，小球在B点的动能为1/2mv²。4.如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，用与水平方向成θ角的力F拉着物体向右匀速运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为多少？（选项：Aμmg；BFsinθ；Cμ(mg-Fsinθ)；DμFcosθ参考答案：D解析：对物体进行受力分析，水平方向有Fcosθ-f=ma=0，竖直方向有N-mg-Fsinθ=0，摩擦力f=μN=μ(Fcosθ+mg)。5.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点速度为v，则此时绳子拉力大小为多少？（选项：Amg；Bmv²/L-mg；Cmv²/L+mg；D2mg）参考答案：C解析：在最高点，绳子拉力T和重力mg共同提供向心力，有T+mg=mv²/L，解得T=mv²/L-mg。二、填空题（每题5分，共20分）1.如图所示，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面向上匀速运动时受到的摩擦力大小为______，方向______。参考答案：μmgcosθ；沿斜面向下解析：沿斜面方向有平衡条件：F-f=0，竖直方向有N-mgcosθ=0，摩擦力f=μN=μmgcosθ，方向沿斜面向下。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的向心加速度大小为______。参考答案：gtanθ解析：水平方向有Tsinθ=ma，竖直方向有Tcosθ=mg，联立可得a=gsinθ/cosθ=gtanθ。3.如图所示，质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时速度为v，则小球在B点的动能比在A点的重力势能减少了______。参考答案：1/2mv²解析：根据机械能守恒定律，减少的重力势能转化为动能，即mgh-1/2mv²=0，故减少的重力势能为1/2mv²。4.如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，用与水平方向成θ角的力F拉着物体向右匀速运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的支持力大小为______。参考答案：mg-Fsinθ解析：竖直方向有平衡条件：N-mg-Fsinθ=0，解得支持力N=mg+Fsinθ。三、解答题（每题10分，共30分）1.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ，求小球做圆周运动的角速度ω。解：水平方向有Tsinθ=mv²/L，竖直方向有Tcosθ=mg，联立可得v=√(gLtanθ)，角速度ω=v/r=√(gLtanθ)/Lcosθ=√(gtanθ)/cosθ。2.如图所示，质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的斜面滑到B点，然后沿水平面滑到C点停下，已知斜面倾角为θ，水平面长为s，求物体与水平面间的动摩擦因数μ。解：沿斜面方向有mgsinθ=1/2mv²，沿水平面方向有μmgsinθ=1/2mv²，联立可得μmgsinθ=1/2mgsinθ，解得μ=1/2tanθ。3.如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，用与水平方向成θ角的力F拉着物体向右匀速运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ，求物体受到的合力大小。解：水平方向有Fcosθ-f=0，竖直方向有N-mg-Fsinθ=0，摩擦力f=μN=μ(mg+Fsinθ)，合力大小F合=√(Fcosθ-μ(mg+Fsinθ))²+(mg-Fsinθ)²。四、应用题（每题15分，共30分）1.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点速度为v，求小球在最高点和最低点时绳子拉力之比。解：在最高点，绳子拉力T₁和重力mg共同提供向心力，有T₁+mg=mv²/L，解得T₁=mv²/L-mg；在最低点，绳子拉力T₂减去重力mg提供向心力，有T₂-mg=mv²/L，解得T₂=mv²/L+mg，故T₂/T₁=(mv²/L+mg)/(mv²/L-mg)。2.如图所示，质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的斜面滑到B点，然后沿水平面滑到C点停下，已知斜面倾角为θ，水平面长为s，求物体从A点到C点的总时间。解：沿斜面方向有mgsinθ=1/2mv²，加速度a=gsinθ，滑到B点的时间t₁=h/(1/2a)=2h/gsinθ；沿水平面方向有μmgsinθ=ma'，加速度a'=μgcosθ，滑到C点的时间t₂=s/a'=s/(μgcosθ)，总时间t=t₁+t₂=2h/gsinθ+s/(μgcosθ)。五、综合题（每题20分，共40分）1.如图所示，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现用与斜面平行且与斜面成θ角的力F推物体向上匀速运动，求力F的大小。解：沿斜面方向有Fcosθ-f-mgsinθ=0，竖直方向有N-mgcosθ=0，摩擦力f=μN=μ(mgcosθ)，联立可得Fcosθ-μ(mgcosθ)-mgsinθ=0，解得F=mgsinθ/(cosθ-μcosθ)。2.如图所示，质量