2026年天津市北师大版高三物理力学综合模拟试题

2026年天津市北师大版高三物理力学综合模拟试题一、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。若力F的大小为10N，则物体在3秒末的动能是多少？A.45JB.60JC.90JD.120J2.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，则小球在运动过程中，下列说法正确的是：A.重力对小球做功为mv²/2B.重力对小球的瞬时功率始终不变C.小球在任意时刻的动能等于其重力势能D.小球落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为v/g3.如图所示，倾角为θ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。若斜面与物块间的动摩擦因数为μ，则斜面对物块的支持力大小为：A.mgcosθB.mgsinθ+maC.mgcosθ+μmaD.mgcosθ-μma4.一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别系有质量为m₁和m₂的物体（m₁>m₂），系统由静止释放。若不计滑轮质量和空气阻力，则两物体落地前瞬间的加速度大小为：A.gB.(m₁-m₂)g/(m₁+m₂)C.m₁g/(m₁+m₂)D.m₂g/(m₁+m₂)5.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定。若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.sqrt(g/L)B.sqrt(gcosθ/L)C.sqrt(gsinθ/L)D.sqrt(g/Lcosθ)6.一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个平行于斜面向上的恒力F，物体开始沿斜面向上做匀加速运动。若物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体运动的加速度大小为：A.gsinθ-μgcosθB.(F-mgsinθ+μmgcosθ)/mC.(F-mgsinθ)/mD.gsinθ+μgcosθ7.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时速度大小为v。若圆弧半径为R，则小球在B点受到的轨道支持力大小为：A.mgB.mv²/RC.mg+mv²/RD.mg-mv²/R8.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，则碰撞后小球的速度大小为：A.v/2B.-v/2C.vD.-v9.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定。若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.sqrtgLcosθB.sqrtgLsinθC.sqrtgL/(cosθ)D.sqrtgL/(sinθ)10.一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个平行于斜面向上的恒力F，物体开始沿斜面向上做匀加速运动。若物体运动的加速度大小为a，则物体受到的摩擦力大小为：A.μmgcosθB.μ(mgcosθ-F)C.μ(mgcosθ-Fsinθ)D.μ(mgcosθ-Fcosθ)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的粗糙斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。若斜面以加速度a沿水平方向向右运动，物体仍相对斜面静止，则物体受到的静摩擦力大小为________。2.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，则小球在运动过程中，下列说法正确的是：________（填正确选项前的字母）。3.一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别系有质量为m₁和m₂的物体（m₁>m₂），系统由静止释放。若不计滑轮质量和空气阻力，则两物体落地前瞬间的加速度大小为________。4.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k。若将弹簧一端固定，另一端悬挂质量为m的小球，弹簧伸长后小球处于静止状态。则弹簧伸长量为________。5.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定。若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________。6.一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个平行于斜面向上的恒力F，物体开始沿斜面向上做匀加速运动。若物体运动的加速度大小为a，则物体受到的摩擦力方向________（填“沿斜面向上”或“沿斜面向下”）。7.一质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时速度大小为v。若圆弧半径为R，则小球在B点受到的轨道支持力大小为________。8.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，则碰撞后木块的速度大小为________。9.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k。若将弹簧一端固定，另一端悬挂质量为m的小球，弹簧伸长后小球处于静止状态。则小球受到的重力与弹簧弹力的合力大小为________。10.一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个平行于斜面向上的恒力F，物体开始沿斜面向上做匀加速运动。若物体运动的加速度大小为a，则物体受到的支持力大小为________。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，一个质量为m的物体受到一个水平向右的恒力F作用，从静止开始运动。若力F的大小为10N，则物体在3秒末的动能等于其重力势能。2.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，则小球在运动过程中，重力对小球做功为零。3.如图所示，倾角为θ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。若斜面与物块间的动摩擦因数为μ，则斜面对物块的支持力大小等于mgcosθ。4.一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别系有质量为m₁和m₂的物体（m₁>m₂），系统由静止释放。若不计滑轮质量和空气阻力，则两物体落地前瞬间的加速度大小等于g。5.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k。若将弹簧一端固定，另一端悬挂质量为m的小球，弹簧伸长后小球处于静止状态。则弹簧伸长量等于mg/k。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定。若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等于sqrt(g/Lcosθ)。7.一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个平行于斜面向上的恒力F，物体开始沿斜面向上做匀加速运动。若物体运动的加速度大小为a，则物体受到的摩擦力大小等于μ(mgcosθ-F)。8.一质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时速度大小为v。若圆弧半径为R，则小球在B点受到的轨道支持力大小等于mg+mv²/R。9.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，则碰撞后小球的速度大小等于-v/2。10.一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个平行于斜面向上的恒力F，物体开始沿斜面向上做匀加速运动。若物体运动的加速度大小为a，则物体受到的支持力大小等于mgcosθ+ma。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.解释什么是向心力，并举例说明向心力在生活中的应用。3.分析物体在粗糙斜面上运动时受到的各个力，并说明如何计算摩擦力。4.比较弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，并举例说明。5.解释什么是功，并说明功的计算公式。6.分析物体做平抛运动时，其速度和加速度的特点。7.说明什么是圆周运动，并举例说明匀速圆周运动的特点。8.解释什么是动能定理，并说明其应用条件。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的小球从高为5m的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时速度大小为10m/s。若圆弧半径为3m，求小球在B点受到的轨道支持力大小。2.一根轻质弹簧原长为1m，劲度系数为200N/m。若将弹簧一端固定，另一端悬挂质量为0.5kg的小球，弹簧伸长后小球处于静止状态。求弹簧伸长量。3.如图所示，倾角为30°的斜面体静止在水平面上，质量为1kg的小物块以恒定加速度2m/s²沿斜面向上运动。若斜面与物块间的动摩擦因数为0.2，求斜面对物块的支持力大小。4.一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别系有质量为3kg和2kg的物体，系统由静止释放。若不计滑轮质量和空气阻力，求两物体落地前瞬间的加速度大小。5.一质量为1kg的物体静止在倾角为45°的粗糙斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为0.5。现对物体施加一个平行于斜面向上的恒力10N，求物体运动的加速度大小。6.一质量为2kg的小球以速度10m/s与静止在光滑水平面上的质量为4kg的木块发生弹性正碰，求碰撞后木块的速度大小。7.一根轻质弹簧原长为2m，劲度系数为100N/m。若将弹簧一端固定，另一端悬挂质量为1kg的小球，弹簧伸长后小球处于静止状态。求小球受到的重力与弹簧弹力的合力大小。8.一质量为2kg的物体静止在倾角为60°的粗糙斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为0.3。现对物体施加一个平行于斜面向上的恒力15N，求物体运动的加速度大小。六、论述题（本大题共11小题，每小题2分，共22分）1.论述牛顿三大定律在力学中的地位和作用。2.分析向心力在圆周运动中的重要性，并举例说明。3.比较静摩擦力与滑动摩擦力的区别，并说明如何计算它们的大小。4.论述弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，并举例说明。5.分析功的定义及其在力学中的作用，并举例说明。6.论述平抛运动的特点及其在生活中的应用。7.解释什么是圆周运动，并分析匀速圆周运动的特点。8.论述动能定理的内容及其应用条件，并举例说明。9.分析物体在粗糙斜面上运动时受到的各个力，并说明如何计算摩擦力。10.论述牛顿第二定律的内容及其表达式，并举例说明。11.分析物体做平抛运动时，其速度和加速度的特点，并举例说明。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A解析：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。水平恒力F做功为W=Fl=10N×3m=30J。物体在3秒末的动能为Ek=30J，故A正确。2.D解析：水平抛出的小球在水平方向做匀速直线运动，速度始终为v；在竖直方向做自由落体运动，速度逐渐增大。落地时速度方向与水平方向夹角的正切值为tanθ=vy/vx=gt/v，故D正确。3.A解析：斜面对物块的支持力N等于物块重力沿垂直斜面方向的分力，即N=mgcosθ，故A正确。4.B解析：对整体分析，系统加速度a=(m₁-m₂)g/(m₁+m₂)，故B正确。5.B解析：小球做圆周运动，向心力由重力和绳子的拉力的合力提供，即Tsinθ=mv²/L，解得角速度ω=sqrt(gcosθ/L)，故B正确。6.B解析：沿斜面方向受力平衡，F-mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=(F-mgsinθ+μmgcosθ)/m，故B正确。7.C解析：根据牛顿第二定律，小球在B点受到的轨道支持力N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R，故C正确。8.A解析：弹性正碰中，动量守恒，能量守恒。设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，则mv=mv₁+2mv₂，1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2mv₂²。解得v₁=v/2，v₂=v/2，故A正确。9.A解析：小球做圆周运动，向心力由重力和绳子的拉力的合力提供，即Tcosθ=mv²/L，解得线速度v=sqrtgLcosθ，故A正确。10.B解析：沿斜面方向受力平衡，F-mgsinθ-f=ma，f=μN=μ(mgcosθ+ma)，代入解得f=μ(mgcosθ-F)，故B正确。二、填空题1.ma解析：物体相对斜面静止，说明物体沿斜面方向和垂直斜面方向的加速度均为零。沿斜面方向受力平衡，静摩擦力f=ma；垂直斜面方向受力平衡，支持力N=mgcosθ，故静摩擦力大小为ma。2.B解析：水平抛出的小球在水平方向做匀速直线运动，速度始终为v；在竖直方向做自由落体运动，速度逐渐增大。重力对小球做功不为零，故B正确。3.(m₁-m₂)g/(m₁+m₂)解析：对整体分析，系统加速度a=(m₁-m₂)g/(m₁+m₂)，故填(m₁-m₂)g/(m₁+m₂)。4.mg/k解析：弹簧伸长后小球处于静止状态，受力平衡。沿竖直方向受力平衡，mg=kx，解得x=mg/k，故填mg/k。5.sqrt(gcosθ/L)解析：小球做圆周运动，向心力由重力和绳子的拉力的合力提供，即Tsinθ=mv²/L，解得角速度ω=sqrt(gcosθ/L)，故填sqrt(gcosθ/L)。6.沿斜面向下解析：物体沿斜面向上做匀加速运动，说明沿斜面方向合力向上。沿斜面方向受力平衡，F-mgsinθ-f=ma，解得f=μ(mgcosθ-F)，故摩擦力方向沿斜面向下。7.mg+mv²/R解析：根据牛顿第二定律，小球在B点受到的轨道支持力N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R，故填mg+mv²/R。8.v/2解析：弹性正碰中，动量守恒，能量守恒。设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，则mv=mv₁+2mv₂，1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2mv₂²。解得v₁=v/2，v₂=v/2，故填v/2。9.0解析：弹簧伸长后小球处于静止状态，受力平衡。沿竖直方向受力平衡，mg=kx，弹簧弹力与重力大小相等，方向相反，合力为零，故填0。10.mgcosθ+ma解析：沿斜面方向受力平衡，F-mgsinθ-f=ma，f=μN=μ(mgcosθ+ma)，代入解得N=mgcosθ+ma，故填mgcosθ+ma。三、判断题1.×解析：物体在3秒末的动能为Ek=30J，而重力势能为Ep=mgh=2kg×10N/kg×5m=100J，两者不相等，故错误。2.√解析：水平抛出的小球在水平方向做匀速直线运动，速度始终为v；在竖直方向做自由落体运动，速度逐渐增大。重力始终竖直向下，对小球做功不为零，故正确。3.√解析：斜面对物块的支持力N等于物块重力沿垂直斜面方向的分力，即N=mgcosθ，故正确。4.×解析：对整体分析，系统加速度a=(m₁-m₂)g/(m₁+m₂)，不等于g，故错误。5.√解析：弹簧伸长后小球处于静止状态，受力平衡。沿竖直方向受力平衡，mg=kx，解得x=mg/k，故正确。6.×解析：小球做圆周运动，向心力由重力和绳子的拉力的合力提供，即Tsinθ=mv²/L，解得角速度ω=sqrt(gcosθ/L)，故正确。7.×解析：物体沿斜面向上做匀加速运动，说明沿斜面方向合力向上。沿斜面方向受力平衡，F-mgsinθ-f=ma，解得f=μ(mgcosθ-F)，故错误。8.√解析：根据牛顿第二定律，小球在B点受到的轨道支持力N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R，故正确。9.×解析：弹性正碰中，动量守恒，能量守恒。设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，则mv=mv₁+2mv₂，1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2mv₂²。解得v₁=-v/2，v₂=3v/2，故错误。10.√解析：沿斜面方向受力平衡，F-mgsinθ-f=ma，f=μN=μ(mgcosθ+ma)，代入解得N=mgcosθ+ma，故正确。四、简答题1.牛顿第二定律的内容是：物体的加速度a与它所受的合外力F成正比，与它的质量m成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。表达式为F=ma。2.向心力是使物体做圆周运动的力，方向始终指向圆心。例如，汽车转弯时，地面提供的静摩擦力就是向心力；地球绕太阳公转时，太阳对地球的引力就是向心力。3.物体在粗糙斜面上运动时受到的力有重力、支持力、摩擦力。摩擦力的大小等于动摩擦因数乘以支持力，方向与相对运动方向相反。4.弹性碰撞中，碰撞前后系统的动量和机械能都守恒；非弹性碰撞中，碰撞前后系统的动量守恒，但机械能不守恒。例如，钢球之间的碰撞是弹性碰撞，而橡皮泥之间的碰撞是非弹性碰撞。5.功是力对物体作用的空间累积效应，定义为力与物体位移的乘积，即W=Flcosθ。功是标量，正功表示力对物体做正功，负功表示力对物体做负功。6.平抛运动是物体以一定初速度水平抛出，不计空气阻力，只在重力作用下的运动。其特点是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。7.圆周运动是物体绕固定点做圆周运动的运动形式。匀速圆周运动是物体在圆周上以恒定的速率运动，但速度方向不断改变，加速度指向圆心。8.动能定理的内容是：合外力对物体做的功等于物体动能的变化量，即W=ΔEk。其应用条件是合外力做功不为零。五、应用题1.解：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。水平恒力F做功为W=Fl=10N×3m=30J。物体在3秒末的动能为Ek=30J，故A正确。2.解：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。水平恒力F做功为W=Fl=10N×3m=30J。物体在3秒末的动能为Ek=30J，故A正确。3.解：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。水平恒力F做功为W=Fl=10N×3m=30J。物体在3秒末的动能为Ek=30J，故A正确。4.解：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。水平恒力F做功为W=Fl=10N×3m=30J。物体在3秒末的动能为Ek=30J，故A正确。5.解：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。水平恒力F做功为W=Fl=10N×3m=30J。物体在3秒末的动能为Ek=30J，故A正确。6.解：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。水平恒力F做功为W=Fl=10N×3m=30J。物体在3秒末的动能为Ek=30J，故A正确。7.解：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。水平恒力F做功为W=Fl=10N×3m=30J。物体在3秒末的动能为Ek=30J，故A正确。8.解：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。水平恒力F做功为W=Fl=10N×3m=30J。物体在3秒末的动能为Ek=30J，故A正确。六、论述题1.牛顿三大定律是经典力学的基础，分别描述了力的作用效果、力的相互作用