2026年安徽省人教版高中物理高二年级下册第9章力学综合练习题

2026年安徽省人教版高中物理高二年级下册第9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“作用力与反作用力”的实验中，小明同学用弹簧测力计A和弹簧测力计B分别钩住两个物体，并使它们相互靠近。当弹簧测力计A的读数为5N时，弹簧测力计B的读数是多少？A.5NB.10NC.0ND.无法确定解析：根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。因此，当弹簧测力计A对物体施加5N的力时，物体对弹簧测力计A也施加5N的反作用力，同时弹簧测力计B的读数也为5N。选项D错误，因为作用力与反作用力总是成对出现且大小相等。2.一质量为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。为使物体沿斜面向上匀速运动，至少需要施加多大的水平推力F？A.mgsinθB.μmgcosθC.mgsinθ+μmgcosθD.mgsinθ/μ解析：物体沿斜面向上匀速运动时，受力平衡。沿斜面方向，重力分力mgsinθ与摩擦力μmgcosθ同向，推力F需克服这两个力。因此，F=mgsinθ+μmgcosθ。选项A只考虑重力分力，选项B只考虑摩擦力，选项D错误，因为推力不能直接除以摩擦因数。3.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，小球落地时的速度大小是多少？A.vB.√(v^2+2gh)C.√(v^2+gh)D.2v解析：水平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动。落地时竖直分速度为vy=√(2gh)，水平分速度仍为v，合速度v'=√(v^2+vy^2)=√(v^2+2gh)。选项A忽略竖直分速度，选项C错误，因为缺少高度h的信息，选项D无物理依据。4.一根轻质弹簧原长为L0，劲度系数为k。当弹簧伸长ΔL时，弹簧的弹性势能是多少？A.1/2kΔL^2B.kΔL^2C.1/2k(L0+ΔL)^2D.k(L0+ΔL)^2解析：弹簧弹性势能公式为Ep=1/2kx^2，其中x为形变量。此处形变量为ΔL，因此Ep=1/2kΔL^2。选项B错误，因为未平方；选项C和D错误，因为形变量应为ΔL而非L0+ΔL。5.一质量为m的小球在半径为R的竖直圆轨道内做匀速圆周运动，小球经过最高点时，轨道对小球的弹力大小是多少？A.0B.mgC.mgtanθD.mg-mv^2/R解析：最高点受力平衡：重力mg与轨道支持力N的合力提供向心力mv^2/R，即N+mg=mv^2/R。若v=√(gR)，则N=0；若v>√(gR)，则N>0；若v<√(gR)，则N<0（但N不能为负，此时小球无法维持圆周运动）。选项B错误，因为若v=√(gR)，N=0；选项D错误，因为N=mv^2/R-mg。6.一质量为m的物体在粗糙水平面上运动，动摩擦因数为μ。若物体受到水平恒力F作用，其最大加速度是多少？A.F/mB.g/μC.F/(m+μmg)D.gμ/m解析：最大加速度出现在静摩擦力达到最大值时，此时F-μmg=ma，解得a=(F-μmg)/m。若F=μmg，则a=0；若F>μmg，则a=(F-μmg)/m。选项A和C错误，因为未考虑摩擦力；选项D错误，因为与题意无关。7.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m和2m的小球，悬挂在O点。静止时，绳与竖直方向的夹角为θ，则θ是多少？A.30°B.45°C.60°D.arctan2解析：设绳中张力为T，对2m球受力分析：水平方向Tsinθ=2mg，竖直方向Tcosθ=mg，联立解得tanθ=2，θ=arctan2≈63.4°。选项A、B、D错误。8.一质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为h/2，碰撞时间极短。碰撞过程中，小球动量的变化量是多少？A.mvB.-mvC.mv/2D.-mv/2解析：碰撞前速度v=√(2gh)，碰撞后速度v'=-√(gh/2)，动量变化量Δp=m(v'-v)=m(-√(gh/2)-√(2gh))=m(-√(5gh)/2)。选项A、C、D错误。9.一质量为m的小车在光滑水平面上运动，速度为v。一质量为m/2的小物体以相对于小车为v的速度水平射入小车，小车最终速度是多少？A.v/2B.vC.3v/4D.2v/3解析：系统动量守恒：mv=(m+m/2)v'，解得v'=2v/3。选项A、B、C错误。10.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球发生弹性正碰，碰后小球速度是多少？A.vB.-vC.2v/3D.v/3解析：弹性正碰中动量守恒：mv=mv1+2mv2，机械能守恒：1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2×2mv2^2。联立解得v1=-v/3，v2=2v/3。选项A、B、D错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题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运动，前s1位移做匀加速运动，后s2位移做匀减速运动，最终停下。若全程加速度大小相等，则全程平均速度是多少？参考答案：√(s1s2)解析：设加速度大小为a，则s1=1/2at1^2，s2=1/2at2^2，且v=at1=at2。全程平均速度v̄=总位移/总时间=(s1+s2)/(t1+t2)=√(s1s2)。2.一质量为m的小球在半径为R的半球形碗内做匀速圆周运动，碗对小球的弹力大小是多少？参考答案：mgcosθ解析：设小球速度为v，轨道平面与水平面夹角为θ，受力分析：重力mg与弹力N的合力提供向心力mv^2/R，即Ncosθ=mv^2/R，Nsinθ=mg。联立解得N=mgcosθ。3.一质量为m的物体从倾角为θ的斜面顶端由静止滑下，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，物体滑到底端时的速度是多少？参考答案：√(2gh(1-μcotθ))解析：沿斜面方向，合力F=mg(sinθ-μcosθ)，加速度a=g(sinθ-μcosθ)。由v^2=2as，得v=√(2gh(1-μcotθ))。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，周期是多少？参考答案：2π√(m/k)解析：弹簧振子周期公式T=2π√(m/k)。5.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球发生完全非弹性碰撞，碰撞后两球共同速度是多少？参考答案：v/3解析：动量守恒：mv=(m+2m)v'，解得v'=v/3。6.一质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为h/2，碰撞过程中损失的机械能是多少？参考答案：3/4mgh解析：碰撞前动能Ek1=1/2mgh，碰撞后动能Ek2=1/2mgh/4，损失机械能ΔE=Ek1-Ek2=3/4mgh。7.一质量为m的小球在半径为R的竖直圆轨道内做匀速圆周运动，小球经过最低点时，轨道对小球的弹力大小是多少？参考答案：3mg解析：最低点受力分析：N-mg=mv^2/R，解得N=mg+mv^2/R。若v=√(gR)，则N=3mg。8.一质量为m的小车在光滑水平面上运动，速度为v。一质量为m/2的小物体以相对于小车为v的速度水平射入小车，小车最终速度是多少？参考答案：v/3解析：动量守恒：mv=(m+m/2)v'，解得v'=2v/3。9.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m和2m的小球，悬挂在O点。静止时，绳与竖直方向的夹角为θ，则θ是多少？参考答案：arctan2解析：设绳中张力为T，对2m球受力分析：水平方向Tsinθ=2mg，竖直方向Tcosθ=mg，联立解得tanθ=2，θ=arctan2。10.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球发生弹性正碰，碰后小球速度是多少？参考答案：2v/3解析：弹性正碰中动量守恒：mv=mv1+2mv2，机械能守恒：1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2×2mv2^2。联立解得v1=-v/3，v2=2v/3。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.作用力与反作用力总是同时产生、同时消失。参考答案：正确解析：根据牛顿第三定律，作用力与反作用力同时产生、同时消失、大小相等、方向相反。2.一物体在水平面上做匀速圆周运动，其加速度一定指向圆心。参考答案：正确解析：匀速圆周运动的加速度为向心加速度，方向始终指向圆心。3.一根轻质弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量成正比。参考答案：错误解析：弹性势能与伸长量的平方成正比，公式为Ep=1/2kx^2。4.一物体从高处自由下落，经过一段时间后速度达到v，此时动能等于重力势能。参考答案：错误解析：若下落高度为h，则动能Ek=1/2mv^2，重力势能Ep=mgh。若v=√(2gh)，则Ek=Ep；否则不等。5.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球发生完全非弹性碰撞，碰撞过程中系统动量守恒。参考答案：正确解析：完全非弹性碰撞中，系统不受外力，动量守恒。6.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m和2m的小球，悬挂在O点。静止时，两球受到的绳子张力相等。参考答案：正确解析：静止时，两球受力平衡，绳子张力等于各自重力。7.一物体在水平恒力作用下沿粗糙水平面运动，其机械能一定减少。参考答案：错误解析：若恒力方向与运动方向相同，且克服摩擦力做功，机械能减少；若恒力方向与运动方向相反，机械能增加。8.一质量为m的小球在半径为R的竖直圆轨道内做匀速圆周运动，小球经过最高点时，速度可以小于√(gR)。参考答案：错误解析：若v<√(gR)，则重力不足以提供向心力，小球无法维持圆周运动。9.一根轻质弹簧原长为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，振幅越大，周期越长。参考答案：错误解析：简谐运动周期T=2π√(m/k)，与振幅无关。10.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球发生弹性正碰，碰后两球速度大小一定相等。参考答案：错误解析：碰后两球速度大小不一定相等，取决于碰撞前的速度和质量。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述牛顿第一定律的内容及其物理意义。参考答案：内容：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。物理意义：揭示了惯性是物体固有属性，定义了力的作用效果。2.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，不是性质力；③由合外力提供；④不做功。3.简述简谐运动的特征。参考答案：特征：①回复力F=-kx；②加速度a=-kx/m；③周期T=2π√(m/k)；④振动能量守恒。4.简述完全非弹性碰撞与弹性碰撞的区别。参考答案：区别：①完全非弹性碰撞后两物体粘在一起，动能最大损失；②弹性碰撞动能守恒，非弹性碰撞动能不守恒。5.简述动量守恒的条件。参考答案：条件：①系统不受外力；②系统所受外力之和为零；③系统所受外力远小于内力（如碰撞问题）。6.简述机械能守恒的条件。参考答案：条件：①系统只有重力或弹力做功；②系统不受非保守力；③系统动能和势能之和保持不变。7.简述弹簧振子的周期公式及其适用条件。参考答案：公式：T=2π√(m/k)。适用条件：①轻质弹簧；②小球质量远小于弹簧质量；③不计空气阻力。8.简述匀速圆周运动的加速度特点。参考答案：特点：①大小不变，等于v^2/R；②方向始终指向圆心，时刻变化；③是变加速运动。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为h/2，碰撞时间极短。求碰撞过程中小球动量的变化量。参考答案：Δp=-mv-m(√(gh/2))=m(-√(5gh)/2)。解析：碰撞前速度v=√(2gh)，碰撞后速度v'=-√(gh/2)，动量变化量Δp=mv'-mv=m(-√(gh/2)-√(2gh))=m(-√(5gh)/2)。2.一根轻质弹簧原长为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，振幅为A。求小球经过平衡位置时的速度大小。参考答案：v=√(kA^2/m)。解析：简谐运动中，最大速度vmax=√(kA^2/m)，出现在平衡位置。3.一质量为m的小车在光滑水平面上运动，速度为v。一质量为m/2的小物体以相对于小车为v的速度水平射入小车，小车最终速度是多少？参考答案：v'=v/3。解析：动量守恒：mv=(m+m/2)v'，解得v'=2v/3。4.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球发生弹性正碰，碰后小球速度是多少？参考答案：v1=-v/3，v2=2v/3。解析：动量守恒：mv=mv1+2mv2，机械能守恒：1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2×2mv2^2。联立解得v1=-v/3，v2=2v/3。5.一质量为m的小球从倾角为θ的斜面顶端由静止滑下，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，物体滑到底端时的速度是多少？参考答案：v=√(2gh(1-μcotθ))。解析：沿斜面方向，合力F=mg(sinθ-μcosθ)，加速度a=g(sinθ-μcosθ)。由v^2=2as，得v=√(2gh(1-μcotθ))。6.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m和2m的小球，悬挂在O点。静止时，绳与竖直方向的夹角为θ，则θ是多少？参考答案：θ=arctan2。解析：设绳中张力为T，对2m球受力分析：水平方向Tsinθ=2mg，竖直方向Tcosθ=mg，联立解得tanθ=2，θ=arctan2。7.一质量为m的小球在半径为R的竖直圆轨道内做匀速圆周运动，小球经过最低点时，轨道对小球的弹力大小是多少？参考答案：N=3mg。解析：最低点受力分析：N-mg=mv^2/R，解得N=mg+mv^2/R。若v=√(gR)，则N=3mg。标准答案及解析一、单项选择题1.A2.C3.B4.A5.A6.A7.C8.B9.D10.D二、填空题1.√(s1s2)12.mgcosθ13.√(2gh(1-μcotθ))14.2π√(m/k)2.v/316.3/4mgh17.3mg18.v/319.arctan220.2v/3三、判断题1.√22.√23.×24.×25.√26.√27.×28.×29.×30.×四、简答题1.内容：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。物理意义：揭示了惯性是物体固有属性，定义了力的作用效果。2.特点：①方向始终指向圆心；②是效果力，不是性质力；③由合外力提供；④不做功。3.特征：①回复力F=-kx；②加速度a=-kx/m；③周期T=2π√(m/k)；④振动能量守恒。4.区别：①完全非弹性碰撞后两物体粘在一起，动能最大损失；②弹性碰撞动能守恒，非弹性碰撞动能不守恒。5.条件：①系统不受外力；②系统所受外力之和为零；③系统所受外力远小于内力（如碰撞问题）。