2026年四川省高中物理下册第12章力学综合测试

2026年四川省高中物理下册第12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.选择量程更小的弹簧测力计解析：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，说明拉力过大或弹簧测力计精度不足，导致作图误差增大。选项A中，增大橡皮筋原长会降低其弹性限度，影响实验效果；选项C中，减小拉力可能导致橡皮筋形变过小，难以准确读数；选项D中，量程过小会限制拉力范围，且未必提高精度。正确做法是适当增大两个弹簧测力计的拉力，使橡皮筋形变明显且在弹性限度内，同时保证拉力方向与橡皮筋夹角适中（30°～60°），从而减小读数误差和作图误差。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角速度ω和向心力大小分别为（）A.ω＝√(g/tanθ)，F＝mg•sinθB.ω＝√(g•sinθ)，F＝mg•tanθC.ω＝√(g•cosθ)，F＝mg•sinθD.ω＝√(g/tanθ)，F＝mg•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：绳子拉力T的竖直分量与重力mg平衡，即T•cosθ＝mg；②水平方向：绳子拉力T的水平分量提供向心力，即T•sinθ＝mω²L。联立两式消去T，得：mg•tanθ＝mω²L，解得ω＝√(g•tanθ/L)。向心力F＝mω²L＝mg•tanθ。选项B正确。3.一质量为m的物体从倾角为α的斜面顶端由静止下滑，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，则物体下滑过程中受到的摩擦力大小为（）A.μmgB.μmg•cosαC.mg•sinαD.μmg•sinα解析：物体在斜面上受重力mg、支持力N和摩擦力f。①竖直方向：N＋f•sinα＝mg；②水平方向：N•cosα＝f•cosα＋mg•sinα。联立解得f＝μmg•cosα。选项B正确。4.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面间的最大静摩擦力为fmax，现用水平力F推木块，使木块保持静止，则F的可能取值范围是（）A.0≤F≤fmax•sinθB.0≤F≤fmax•cosθC.fmax•sinθ≤F≤fmax•cosθD.0≤F≤fmax•tanθ解析：木块保持静止时，水平力F与重力沿斜面向下的分力mg•sinθ、静摩擦力f共同平衡。①当F＝0时，f＝mg•sinθ≤fmax；②当F增大时，静摩擦力反向减小，平衡方程为F•sinθ＋f•cosθ＝mg•sinθ，且f≤fmax。联立得0≤F≤fmax•(1－sinθ/cosθ)＝fmax•cosθ。选项B正确。5.一颗人造地球卫星在圆形轨道上运行，已知地球半径为R，地面重力加速度为g，卫星离地面的高度为h，则卫星的运行速度和向心加速度分别为（）A.v＝√(gR²/(R+h))，a＝g•(R/(R+h))²B.v＝√(gR/(R+h))，a＝g•(R+h)/R²C.v＝√(gR/(R+h))，a＝g•R/(R+h)²D.v＝√(gR²/(R+h))，a＝g•(R+h)/R²解析：卫星受地球万有引力提供向心力：①F＝G•Mm/(R+h)²＝mv²/(R+h)；②地面重力加速度g＝G•M/R²。联立得v＝√(gR²/(R+h))。向心加速度a＝v²/(R+h)＝g•(R/(R+h))²。选项A正确。6.如图所示，质量为m的物体从高为h的斜面顶端由静止下滑，斜面倾角为α，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体滑到底端时的速度大小为（）A.√(2gh(1－μ•cosα))B.√(2gh(1－μ•sinα))C.√(2gh(1－μ•tanα))D.√(2gh(1＋μ•cosα))解析：物体下滑过程中，机械能守恒：mgh－f•L＝½mv²，其中L＝h/sinα，f＝μmg•cosα。代入得mgh－μmg•cosα•h/sinα＝½mv²，解得v＝√(2gh(1－μ•cosα))。选项A正确。7.一质量为m的小球在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，则小球受到的向心力大小为（）A.m•(2π/T)²•rB.m•(2πT)²•rC.m•(T/2π)²•rD.m•(2π•r/T)²解析：向心力F＝mω²r＝m(2π/T)²r＝m•(2π/T)²•r。选项A正确。8.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，现用与斜面成θ角的力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则F的大小为（）A.mg•sinα/(cosθ－μsinθ)B.mg•sinα/(cosθ＋μsinθ)C.mg•(sinα＋μcosα)/(cosθ－μsinθ)D.mg•(sinα＋μcosα)/(cosθ＋μsinθ)解析：物体受力分析：①竖直方向：N＋F•sinθ＝mg；②水平方向：F•cosθ＝f＋mg•sinα，且f＝μN。联立解得F＝mg•(sinα＋μcosα)/(cosθ－μsinθ)。选项C正确。9.一颗人造地球卫星在椭圆轨道上运行，近地点离地面高度为h₁，远地点离地面高度为h₂，则卫星在近地点和远地点的动能之比Ek₁/Ek₂为（）A.(h₂/h₁)²B.(h₁/h₂)²C.(h₁+h₂)/(h₁+h₂)D.(h₁/h₂)解析：由开普勒第二定律，卫星与地球连线在相等时间内扫过相等面积，即近地点和远地点的速度关系为v₁r₁＝v₂r₂。动能之比Ek₁/Ek₂＝½mv₁²/½mv₂²＝(v₁/v₂)²＝(r₂/r₁)²＝(R+h₂/(R+h₁))²。选项A正确。10.如图所示，质量为m的物体从高为h的竖直圆轨道顶端由静止下滑，轨道半径为R，不计摩擦，则物体滑到最低点时对轨道的压力大小为（）A.mgB.3mgC.2mgD.4mg解析：物体滑到最低点时，受重力mg和轨道支持力N，合力提供向心力：N－mg＝mv²/R＝m•(2√(2gh)/R)²/R＝4mgh/R²。解得N＝mg＋4mgh/R²＝3mg。选项B正确。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的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，则物体受到的向心加速度大小为________，向心力大小为________。参考答案：(4π²r/T²)；(4π²mr/T²)解析：向心加速度a＝ω²r＝(2π/T)²r＝4π²r/T²；向心力F＝ma＝m•4π²r/T²＝4π²mr/T²。2.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力大小为________。参考答案：F•sinθ－mg•sinα解析：沿斜面方向受力平衡：F•cosθ＝f＋mg•sinα，且f＝μN＝μ(F•sinθ＋mg•cosα)。联立解得f＝F•sinθ－mg•sinα。3.一颗人造地球卫星在圆形轨道上运行，地球半径为R，地面重力加速度为g，卫星离地面的高度为h，则卫星的运行速度大小为________。参考答案：√(gR²/(R+h))解析：由万有引力提供向心力：G•Mm/(R+h)²＝mv²/(R+h)，地面重力加速度g＝G•M/R²，联立解得v＝√(gR²/(R+h))。4.一质量为m的物体从高为h的斜面顶端由静止下滑，斜面倾角为α，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体滑到底端时的速度大小为________。参考答案：√(2gh(1－μ•cosα))解析：机械能守恒：mgh－f•L＝½mv²，其中L＝h/sinα，f＝μmg•cosα，代入解得v＝√(2gh(1－μ•cosα))。5.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，斜面与物体间的最大静摩擦力为fmax，现用水平力F推物体，使物体保持静止，则F的可能取值范围是________。参考答案：fmax•sinθ≤F≤fmax•cosθ解析：物体保持静止时，水平力F与重力沿斜面向下的分力mg•sinθ、静摩擦力f共同平衡。当F＝fmax时，f＝0，得F＝fmax•sinθ；当F＝fmax时，f＝fmax，得F＝fmax•cosθ。6.一质量为m的小球在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，则小球受到的向心力大小为________。参考答案：m•(2π/T)²•r解析：向心力F＝mω²r＝m(2π/T)²r＝m•(2π/T)²•r。7.一颗人造地球卫星在椭圆轨道上运行，近地点离地面高度为h₁，远地点离地面高度为h₂，则卫星在近地点和远地点的动能之比为________。参考答案：(h₂/h₁)²解析：由开普勒第二定律，卫星与地球连线在相等时间内扫过相等面积，即近地点和远地点的速度关系为v₁r₁＝v₂r₂，动能之比Ek₁/Ek₂＝(v₁/v₂)²＝(r₂/r₁)²＝(R+h₂/(R+h₁))²。8.如图所示，质量为m的物体从高为h的竖直圆轨道顶端由静止下滑，轨道半径为R，不计摩擦，则物体滑到最低点时对轨道的压力大小为________。参考答案：3mg解析：物体滑到最低点时，受重力mg和轨道支持力N，合力提供向心力：N－mg＝mv²/R＝m•(2√(2gh)/R)²/R＝4mgh/R²，解得N＝3mg。9.一质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω，则物体受到的向心力大小为________。参考答案：mω²r解析：向心力F＝mω²r。10.一颗人造地球卫星在圆形轨道上运行，地球半径为R，地面重力加速度为g，卫星离地面的高度为h，则卫星的向心加速度大小为________。参考答案：g•(R/(R+h))²解析：由万有引力提供向心力：G•Mm/(R+h)²＝ma，地面重力加速度g＝G•M/R²，联立解得a＝g•(R/(R+h))²。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，导致实验结果不准确。实验要求橡皮筋形变在弹性限度内且适中。2.物体做匀速圆周运动时，其加速度大小不变，方向始终指向圆心。（√）解析：匀速圆周运动时，速度大小不变，但方向时刻改变，因此存在向心加速度，大小a＝v²/r，方向始终指向圆心。3.一颗人造地球卫星在椭圆轨道上运行时，其机械能守恒。（√）解析：卫星只受地球万有引力作用，不受其他外力，因此机械能守恒。4.一质量为m的物体从高为h的斜面顶端由静止下滑，斜面倾角为α，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体滑到底端时的速度大小与斜面长度无关。（√）解析：由机械能守恒，速度大小只与高度h和摩擦因数μ有关，与斜面长度无关。5.物体做匀速圆周运动时，其动能不变。（√）解析：匀速圆周运动时，速度大小不变，因此动能Ek＝½mv²不变。6.一颗人造地球卫星在圆形轨道上运行时，其向心加速度大小与轨道半径成正比。（×）解析：由a＝g•(R/(R+h))²可知，向心加速度大小与轨道半径的平方成反比。7.一质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，则物体受到的向心力大小为m•(2π/T)²•r。（√）解析：向心力F＝mω²r＝m(2π/T)²r＝m•(2π/T)²•r。8.一颗人造地球卫星在椭圆轨道上运行时，其动能和势能之和保持不变。（√）解析：卫星只受地球万有引力作用，不受其他外力，因此机械能守恒。9.一质量为m的物体从高为h的竖直圆轨道顶端由静止下滑，轨道半径为R，不计摩擦，则物体滑到最低点时对轨道的压力大小为3mg。（√）解析：物体滑到最低点时，受重力mg和轨道支持力N，合力提供向心力：N－mg＝mv²/R＝m•(2√(2gh)/R)²/R＝4mgh/R²，解得N＝3mg。10.一质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω，则物体受到的向心力大小为mω²r。（√）解析：向心力F＝mω²r。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。答：实验原理是验证力的合成与分解效果，即两个力的合力与分力等效。步骤：①用弹簧测力计拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到某一点O；②记录两个弹簧测力计的拉力大小和方向，用刻度尺作出力的图示；③用力的平行四边形定则作出合力F的图示；④用一个弹簧测力计拉橡皮筋，使其伸长到同一点O，记录拉力大小和方向；⑤比较两次效果是否相同，验证力的平行四边形定则。2.什么是向心力？向心力有什么特点？答：向心力是使物体做圆周运动的力，其方向始终指向圆心。特点：①向心力不是某种特殊性质的力，而是按效果命名的；②向心力大小与物体质量、速度平方和轨道半径成正比；③向心力方向时刻改变，但大小可以不变。3.一颗人造地球卫星在圆形轨道上运行，地球半径为R，地面重力加速度为g，卫星离地面的高度为h，求卫星的运行速度大小。答：由万有引力提供向心力：G•Mm/(R+h)²＝mv²/(R+h)，地面重力加速度g＝G•M/R²，联立解得v＝√(gR²/(R+h))。4.一质量为m的物体从高为h的斜面顶端由静止下滑，斜面倾角为α，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体滑到底端时的速度大小。答：机械能守恒：mgh－f•L＝½mv²，其中L＝h/sinα，f＝μmg•cosα，代入解得v＝√(2gh(1－μ•cosα))。5.一质量为m的小球在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，求小球受到的向心加速度大小。答：向心加速度a＝ω²r＝(2π/T)²r＝4π²r/T²。6.一颗人造地球卫星在椭圆轨道上运行，近地点离地面高度为h₁，远地点离地面高度为h₂，求卫星在近地点和远地点的动能之比。答：由开普勒第二定律，卫星与地球连线在相等时间内扫过相等面积，即近地点和远地点的速度关系为v₁r₁＝v₂r₂，动能之比Ek₁/Ek₂＝(v₁/v₂)²＝(r₂/r₁)²＝(R+h₂/(R+h₁))²。7.一质量为m的物体从高为h的竖直圆轨道顶端由静止下滑，轨道半径为R，不计摩擦，求物体滑到最低点时对轨道的压力大小。答：物体滑到最低点时，受重力mg和轨道支持力N，合力提供向心力：N－mg＝mv²/R＝m•(2√(2gh)/R)²/R＝4mgh/R²，解得N＝3mg。8.一质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω，求物体受到的向心力大小。答：向心力F＝mω²r。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，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，求F的大小。答：沿斜面方向受力平衡：F•cosθ＝f＋mg•sinα，且f＝μN＝μ(F•sinθ＋mg•cosα)。联立解得F＝mg•(sinα＋μcosα)/(cosθ－μsinθ)。2.一颗人造地球卫星在圆形轨道上运行，地球半径为R，地面重力加速度为g，卫星离地面的高度为h，求卫星的向心加速度大小。答：由万有引力提供向心力：G•Mm/(R+h)²＝ma，地面重力加速度g＝G•M/R²，联立解得a＝g•(R/(R+h))²。3.一质量为m的物体从高为h的斜面顶端由静止下滑，斜面倾角为α，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体滑到底端时的速度大小。答：机械能守恒：mgh－f•L＝½mv²，其中L＝h/sinα，f＝μmg•cosα，代入解得v＝√(2gh(1－μ•cosα))。4.一质量为m的小球在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，求小球受到的向心力大小。答：向心力F＝mω²r＝m(2π/T)²r＝m•(2π/T)²•r。5.一颗人造地球卫星在椭圆轨道上运行，近地点离地面高度为h₁，远地点离地面高度为h₂，求卫星在近地点和远地点的动能之比。答：由开普勒第二定律，卫星与地球连线在相等时间内扫过相等面积，即近地点和远地点的速度关系为v₁r₁＝v₂r₂，动能之比Ek₁/Ek₂＝(v₁/v₂)²＝(r₂/r₁)²＝(R+h₂/(R+h₁))²。6.一质量为m的物体从高为h的竖直圆轨道顶端由静止下滑，轨道半径为R，不计摩擦，求物体滑到最低点时对轨道的压力大小。答：物体滑到最低点时，受重力mg和轨道支持力N，合力提供向心力：N－mg＝mv²/R＝m•(2√(2gh)/R)²/R＝4mgh/R²，解得N＝3mg。7.一质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω，求物体受到的向心力大小。答：向心力F＝mω²r。8.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上，斜面与物体间的最大静摩擦力为fmax，现用水平力F推物体，使物体保持静止，求F的可能取值范围。答：物体保持静止时，水平力F与重力沿斜面向下的分力mg•sinθ、静摩擦力f共同平衡。当F＝fmax时，f＝0，得F＝fmax•sinθ；当F＝fmax时，f＝fmax，得F＝fmax•cosθ。因此F的可能取值范围是fmax•sinθ≤F≤fmax•cosθ。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.A3.B4.B5.A6.A7.A8.C9.A10.B二、填空题1.4π²r/T²；(4π²mr/T²)2.F•sinθ－mg•sinα3.√(gR²/(R+h))4.√(2gh(1－μ•cosα))5.fmax•sinθ≤F≤fmax•cosθ6.m•(2π/T)²•r7.(h₂/h₁)²8.3mg9.mω²r10.g•(R/(R+h))²三、判断题1.×22.√23.√24.√25.√26.×27.√28.√29.√30.√四、简答题1.实验原理是验证力的合成与分解效果，即两个力的合力与分力等效。步骤：①用弹簧测力计拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到某一点O；②记录两个弹簧测力计的拉力大小和方向，用刻度尺作出力的图示；③用力的平行四边形定则作出合力F的图示；④用一个弹簧测力计拉橡皮筋，使其伸长到同一点O，记录拉力大小和方向；⑤比较两次效果是否相同，验证力的平行四边形定则。2.向心力是使物体做圆周运动的力，其方向始终指向圆心。特点：①向心力不是某种特殊性质的力，而是按效果命名的；②向心力大小与物体质量、速度平方和轨道半径成正比；③向心力方向时刻改变，但大小可以不变。3.由万有引力提供向心力：G•Mm/(R+h)²＝mv²/(R+h)，地面重