2026年河北省部编版高中物理必修第一册第5章力学知识点巩固习题

2026年河北省部编版高中物理必修第一册第5章力学知识点巩固习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在探究“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：本实验的核心是验证力的平行四边形定则，即通过作图法比较力的合成与分解效果。当弹簧测力计指针偏转角度较大时，说明单个弹簧测力计的拉力过大，导致作图时线条过长，难以精确测量。根据胡克定律F=kx，增大拉力会显著增大形变量，而橡皮筋的原长和劲度系数是固定参数，无法调整。因此，减小两个弹簧测力计的拉力（选项C）能够降低橡皮筋形变量，使作图更精确，从而减小实验误差。选项A错误，因为橡皮筋原长影响弹性限度而非测量精度；选项B错误，过大的拉力反而增加误差；选项D错误，劲度系数由材料决定，实验中不可改变。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，则小球做圆周运动的角速度ω为（）A.ω=√(g/tanθ)B.ω=√(g/tan²θ)C.ω=√(g•sinθ)D.ω=√(g•cosθ)解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，受力分析如下：①竖直方向：细线的拉力T的竖直分量平衡重力，即T•cosθ=mg；②水平方向：细线的拉力T的水平分量提供向心力，即T•sinθ=mω²L。联立两式消去T，得到：mω²L•cosθ=mg•sinθω²=gsinθ/cosθ=gtanθω=√(gtanθ)，故选项A正确。选项B错误，tan²θ与实际受力关系不符；选项C错误，sinθ未考虑细线张力分解；选项D错误，cosθ仅代表水平分量比例。3.如图所示，倾角为α的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以加速度a沿斜面向上匀加速运动，则斜面体对水平面的静摩擦力大小为（）A.ma•cosαB.ma•sinαC.ma•cosα•(1+sinα)D.0解析：对物块进行受力分析：①沿斜面向下：重力分力mgsinα，摩擦力f（方向沿斜面向下）；②垂直斜面向下：支持力N，平衡重力分量mgcosα。根据牛顿第二定律沿斜面方向：mgsinα+f=maf=ma-mgsinα对斜面体整体分析，水平方向受力平衡，即静摩擦力f与物块对斜面的摩擦力互为作用力，大小相等。因此静摩擦力为ma-mgsinα。选项A、B错误，未考虑整体受力；选项C错误，cosα与sinα的乘积无物理意义；选项D错误，系统存在水平方向合力。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑圆轨道滑至最低点B时，轨道对小球的支持力大小为（）A.mgB.2mgC.3mgD.4mg解析：根据机械能守恒：mgh=1/2mv²v=√(2gh)在B点，小球受重力mg向下、支持力N向上，合力提供向心力：N-mg=mv²/RN=mg+m(2gh)/R=3mg（注：圆轨道半径R为隐含参数，但题目可默认已知）选项A错误，仅考虑重力；选项B错误，未计向心力；选项D错误，数值无依据。5.如图所示，质量为m的木块在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，木块与地面动摩擦因数为μ，则木块受到的摩擦力大小为（）A.μmgB.μ(F-mg)C.μFD.μmg+F解析：摩擦力计算需分两种情况：①当F<μmg时，木块未被拉动，静摩擦力f=F；②当F≥μmg时，木块被拉动，动摩擦力f=μmg。题目未明确F与μmg的大小关系，但选项中只有A选项能涵盖所有情况（当F<μmg时，μmg即为静摩擦力上限）。选项B错误，未考虑静摩擦力可能小于F；选项C错误，动摩擦力与F无关；选项D错误，混淆了摩擦力与外力的叠加关系。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在竖直面内做圆周运动，最高点速度为v₁，最低点速度为v₂，则v₁与v₂的关系为（）A.v₁²+v₂²=2gLB.v₁²-v₂²=2gLC.v₁v₂=2gLD.v₁²+v₂²=4gL解析：根据机械能守恒（以最低点为零势能面）：在最高点：1/2mv₁²+mg•2L=1/2mv₂²v₁²+v₂²=4gL在最低点：1/2mv₂²=1/2mv₁²+mg•2Lv₁²-v₂²=4gL选项D正确，选项A、B、C均与实际关系不符。7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为（）A.μmgB.μmgcosαC.μmgsinαD.0解析：物体是否运动取决于重力沿斜面的分力mgsinα与最大静摩擦力μmgcosα的大小关系：①若mgsinα<μmgcosα，物体静止，静摩擦力f=mgsinα；②若mgsinα≥μmgcosα，物体滑动，动摩擦力f=μmgcosα。选项B为动摩擦力表达式，但未考虑静摩擦力可能更小的情况；选项C为动摩擦力，但未考虑静摩擦力；选项D错误，当sinα≥μcosα时物体受摩擦力。正确答案为B（在物体滑动时的情况）。8.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线速度大小为（）A.v=√(gLcosθ)B.v=√(gLsinθ)C.v=√(gLtanθ)D.v=√(g/Lcosθ)解析：受力分析：①竖直方向：Tcosθ=mg；②水平方向：Tsinθ=mω²L=m(v/L)²/L联立两式消去T：mω²Lcosθ=mg•sinθω²=gsinθ/cosθ=gtanθv=ωL=√(gLtanθ)，故选项C正确。选项A、B错误，未考虑向心力与重力平衡关系；选项D错误，混淆了角速度与线速度公式。9.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，物体与地面动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为（）A.μmgB.μ(F-mg)C.μFD.μmg+F解析：摩擦力计算需分两种情况：①当F<μmg时，木块未被拉动，静摩擦力f=F；②当F≥μmg时，木块被拉动，动摩擦力f=μmg。题目未明确F与μmg的大小关系，但选项中只有A选项能涵盖所有情况（当F<μmg时，μmg即为静摩擦力上限）。选项B错误，未考虑静摩擦力可能小于F；选项C错误，动摩擦力与F无关；选项D错误，混淆了摩擦力与外力的叠加关系。10.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角速度大小为（）A.ω=√(g/Lcosθ)B.ω=√(g/Lsinθ)C.ω=√(gLcosθ)D.ω=√(gLtanθ)解析：受力分析：①竖直方向：Tcosθ=mg；②水平方向：Tsinθ=mω²L联立两式消去T：mω²Lcosθ=mg•sinθω²=gsinθ/cosθ=gtanθω=√(gtanθ)，故选项D正确。选项A错误，混淆了角速度与线速度公式；选项B错误，sinθ未考虑向心力与重力平衡关系；选项C错误，gLcosθ无物理意义。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的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为______（填表达式）。参考答案：μmgsinα（当mgsinα≥μmgcosα时）；静摩擦力f沿斜面向上，大小等于沿斜面向下的重力分力mgsinα，但不超过最大静摩擦力μmgsinα。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线速度大小为______（填表达式）。参考答案：√(gLcosθ)解析：受力分析同选择题8，Tcosθ=mg，Tsinθ=mω²L，联立得ω²=gtanθ，v=ωL=√(gLtanθ)。3.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，物体与地面动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为______（填表达式）。参考答案：μmg（当F≥μmg时）；μF（当F<μmg时）解析：同选择题9，需分两种情况讨论。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑圆轨道滑至最低点B时，轨道对小球的支持力大小为______（填表达式）。参考答案：3mg解析：同选择题4，N=mg+m(2gh)/R=3mg。5.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，物体与地面动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为______（填表达式）。参考答案：μmg（当F≥μmg时）；μF（当F<μmg时）解析：同选择题9，需分两种情况讨论。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在竖直面内做圆周运动，最高点速度为v₁，最低点速度为v₂，则v₁与v₂的关系为______（填表达式）。参考答案：v₁²+v₂²=4gL解析：同选择题6，根据机械能守恒，以最低点为零势能面，v₁²+v₂²=4gL。7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为______（填表达式）。参考答案：μmgsinα（当mgsinα≥μmgcosα时）；静摩擦力f沿斜面向上，大小等于沿斜面向下的重力分力mgsinα，但不超过最大静摩擦力μmgsinα。8.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角速度大小为______（填表达式）。参考答案：√(gtanθ)解析：同选择题10，ω=√(gtanθ)。9.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，物体与地面动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为______（填表达式）。参考答案：μmg（当F≥μmg时）；μF（当F<μmg时）解析：同选择题9，需分两种情况讨论。10.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑圆轨道滑至最低点B时，轨道对小球的支持力大小为______（填表达式）。参考答案：3mg解析：同选择题4，N=mg+m(2gh)/R=3mg。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，橡皮筋的拉力越大，实验误差越小。参考答案：×解析：拉力过大导致橡皮筋形变量过大，作图时线条过长，反而增加测量误差。实验应选择适中拉力。2.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为μmgsinα。参考答案：×解析：需分两种情况：①若mgsinα<μmgcosα，物体静止，静摩擦力f=mgsinα；②若mgsinα≥μmgcosα，物体滑动，动摩擦力f=μmgcosα。题目未明确条件，该表述不完整。3.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线速度大小为√(gLcosθ)。参考答案：×解析：同选择题8，正确表达式为v=√(gLtanθ)。cosθ仅代表水平分量比例，不能直接用于计算线速度。4.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，物体与地面动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为μF。参考答案：×解析：需分两种情况：①若F<μmg，物体未被拉动，静摩擦力f=F；②若F≥μmg，物体被拉动，动摩擦力f=μmg。题目未明确条件，该表述不完整。5.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑圆轨道滑至最低点B时，轨道对小球的支持力大小为2mg。参考答案：×解析：同选择题4，正确表达式为N=3mg。根据牛顿第二定律，N-mg=m(2gh)/R，解得N=3mg。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在竖直面内做圆周运动，最高点速度为v₁，最低点速度为v₂，则v₁v₂=2gL。参考答案：×解析：根据机械能守恒，以最低点为零势能面，v₁²+v₂²=4gL，v₁v₂无直接关系。7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为μmgsinα。参考答案：×解析：同判断题22，需分两种情况：①若mgsinα<μmgcosα，物体静止，静摩擦力f=mgsinα；②若mgsinα≥μmgcosα，物体滑动，动摩擦力f=μmgcosα。题目未明确条件，该表述不完整。8.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角速度大小为√(g/Lcosθ)。参考答案：×解析：同选择题10，正确表达式为ω=√(gtanθ)。cosθ仅代表水平分量比例，不能直接用于计算角速度。9.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，物体与地面动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为μmg+F。参考答案：×解析：摩擦力与外力F无关，需分两种情况：①若F<μmg，物体未被拉动，静摩擦力f=F；②若F≥μmg，物体被拉动，动摩擦力f=μmg。题目表述错误。10.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑圆轨道滑至最低点B时，轨道对小球的支持力大小为mg。参考答案：×解析：同选择题4，正确表达式为N=3mg。根据牛顿第二定律，N-mg=m(2gh)/R，解得N=3mg。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”的实验原理和步骤要点。参考答案：实验原理：验证力的合成与分解效果是否一致。步骤要点：①用弹簧测力计拉橡皮筋，记录两个拉力大小和方向；②用橡皮筋拉细绳，使结点到达同一位置；③作出两个拉力的合力与橡皮筋拉力的力的图示；④比较合力与橡皮筋拉力的效果是否一致。2.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体受到的摩擦力大小表达式。参考答案：μmgsinα（当mgsinα≥μmgcosα时）；静摩擦力f沿斜面向上，大小等于沿斜面向下的重力分力mgsinα，但不超过最大静摩擦力μmgsinα。3.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线速度大小表达式。参考答案：√(gLcosθ)解析：受力分析同选择题8，Tcosθ=mg，Tsinθ=mω²L，联立得ω²=gtanθ，v=ωL=√(gLtanθ)。4.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，物体与地面动摩擦因数为μ，求物体受到的摩擦力大小表达式。参考答案：μmg（当F≥μmg时）；μF（当F<μmg时）解析：需分两种情况：①若F<μmg，物体未被拉动，静摩擦力f=F；②若F≥μmg，物体被拉动，动摩擦力f=μmg。5.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑圆轨道滑至最低点B时，轨道对小球的支持力大小表达式。参考答案：3mg解析：同选择题4，N=mg+m(2gh)/R=3mg。根据牛顿第二定律，N-mg=m(2gh)/R，解得N=3mg。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在竖直面内做圆周运动，最高点速度为v₁，最低点速度为v₂，求v₁与v₂的关系表达式。参考答案：v₁²+v₂²=4gL解析：根据机械能守恒，以最低点为零势能面，v₁²+v₂²=4gL。7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体受到的摩擦力大小表达式。参考答案：μmgsinα（当mgsinα≥μmgcosα时）；静摩擦力f沿斜面向上，大小等于沿斜面向下的重力分力mgsinα，但不超过最大静摩擦力μmgsinα。8.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大小表达式。参考答案：√(gtanθ)解析：受力分析同选择题10，Tcosθ=mg，Tsinθ=mω²L，联立得ω²=gtanθ，ω=√(gtanθ)。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α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体受到的摩擦力大小表达式。参考答案：μmgsinα（当mgsinα≥μmgcosα时）；静摩擦力f沿斜面向上，大小等于沿斜面向下的重力分力mgsinα，但不超过最大静摩擦力μmgsinα。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，求小球做圆周运动的线速度大小表达式。参考答案：√(gLcosθ)解析：受力分析同选择题8，Tcosθ=mg，Tsinθ=mω²L，联立得ω²=gtanθ，v=ωL=√(gLtanθ)。3.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，物体与地面动摩擦因数为μ，求物体受到的摩擦力大小表达式。参考答案：μmg（当F≥μmg时）；μF（当F<μmg时）解析：需分两种情况：①若F<μmg，物体未被拉动，静摩擦力f=F；②若F≥μmg，物体被拉动，动摩擦力f=μmg。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑圆轨道滑至最低点B时，轨道对小球的支持力大小表达式。参考答案：3mg解析：同选择题4，N=mg+m(2gh)/R=3mg。根据牛顿第二定律，N-mg=m(2gh)/R，解得N=3mg。5.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在竖直面内做圆周运动，最高点速度为v₁，最低点速度为v₂，求v₁与v₂的关系表达式。参考答案：v₁²+v₂²=4gL解析：根据机械能守恒，以最低点为零势能面，v₁²+v₂²=4gL。6.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体受到的摩擦力大小表达式。参考答案：μmgsinα（当mgsinα≥μmgcosα时）；静摩擦力f沿斜面向上，大小等于沿斜面向下的重力分力mgsinα，但不超过最大静摩擦力μmgsinα。7.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大小表达式。参考答案：√(gtanθ)解析：受力分析同选择题10，Tcosθ=mg，Tsinθ=mω²L，联立得ω²=gtanθ，ω=√(gtanθ)。8.如图所示，质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，物体与地面动摩擦因数为μ，求物体受到的摩擦力大小表达式。参考答案：μmg（当F≥μmg时）；μF（当F<μmg时）解析：需分两种情况：①若F<μmg，物体未被拉动，静摩擦力f=F；②若F≥μmg，物体被拉动，动摩擦力f=μmg。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.A3.C4.B5.A6.D7.B8.C9.A10.D二、填空题1.μmgsinα（当mgsinα≥μmgcosα时）2.√(gLtanθ)3.μmg（当F≥μmg时）；μF（当F<μmg时）4.3mg5.μmg（当F≥μmg时）；μF（当F<μmg时）6.v₁²+v₂²=4gL7.μmgsinα（当mgsinα≥μmgcosα时）8.√(gtanθ)9.μmg（当F≥μmg时）；μF（当F<μmg时）10.3mg三、判断题1.×22.×23.×24.×25.×26.×27.×28.×29.×30.×四、简答题1.实验原理：验证力的合成与分解效果是否一致。步骤要点：①用弹簧测力计拉橡皮筋，记录两个拉力大小和方向；②用橡皮筋拉细绳，使结点到达同一位置；③作出两个拉力的合力与橡皮筋拉力的力的图示；④比较合力与橡皮筋拉力的效果是否一致。2.μmgsinα（当mgsinα≥μmgcosα时）；静摩擦力f沿斜面向上，大小等于沿斜面向下的重力分力mgsinα，但不超过最大静摩擦力μmgsinα。3.√(gLcosθ)解析：受力分析同选择题8，Tcosθ=mg，Tsinθ=mω²L，联