2026年湖南省人教版高中物理必修第二册第7单元力学习题

2026年湖南省人教版高中物理必修第二册第7单元力学习题一、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大小C.减小两个弹簧测力计的拉力夹角D.使用量程更小的弹簧测力计解析：本实验采用“等效法”验证力的平行四边形定则，要求橡皮筋的形变在弹性限度内，且两个拉力的夹角不宜过大或过小。弹簧测力计指针偏转角度较大，说明拉力较大或橡皮筋形变明显，为减小误差，应适当减小拉力，即减小两个弹簧测力计的拉力夹角，使拉力方向更接近平行四边形定则的理想状态。选项A错误，橡皮筋原长影响弹性限度，但与实验误差无直接关系；选项B错误，增大拉力会超出弹性限度；选项D错误，量程大小不影响测量精度，关键在于读数准确。正确答案为C。2.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面对物体的支持力大小为N，摩擦力大小为f，则下列说法正确的是（）A.支持力N与重力mg的合力等于fB.支持力N与摩擦力f的合力等于mgC.物体受到的合外力大小为f•sinθD.若斜面倾角θ增大，支持力N和摩擦力f都会增大解析：物体静止时处于平衡状态，受力分析可知：重力mg沿斜面向下的分力为mg•sinθ，沿垂直斜面向下的分力为mg•cosθ。斜面对物体的支持力N与垂直斜面向下的分力平衡，即N=mg•cosθ；摩擦力f与沿斜面向下的分力平衡，即f=mg•sinθ。选项A错误，支持力与重力分力方向不同；选项B错误，支持力与摩擦力不在同一直线上，不能直接合成；选项C错误，合外力为零；选项D错误，倾角θ增大时，支持力N=mg•cosθ减小，摩擦力f=mg•sinθ增大。正确答案为B（修正为正确选项为B，原选项描述有误，但分析过程需调整）。3.一根轻质细绳两端分别系着质量为m和2m的小球A和B，悬挂在O点，静止时细绳与水平面夹角分别为α和β，则下列关系正确的是（）A.细绳OA的拉力等于2m•g•cosαB.细绳OB的拉力等于m•g•cosβC.α+β=90°D.细绳OA的拉力等于细绳OB的拉力解析：对小球A和B分别进行受力分析：小球A受重力mg和细绳OA的拉力T1，平衡时T1=mg•cosα；小球B受重力2mg和细绳OB的拉力T2，平衡时T2=2mg•cosβ。选项A正确，细绳OA的拉力等于小球A的重力沿绳方向的分力；选项B错误，细绳OB的拉力应等于小球B的重力沿绳方向的分力；选项C错误，α和β的夹角取决于悬挂点的位置，不一定垂直；选项D错误，两球质量不同，拉力不同。正确答案为A。4.如图所示，质量为m的物体在粗糙水平面上向右运动，同时受到一个水平向左的恒定拉力F，物体受到的摩擦力大小为f，则物体受到的合外力方向和大小为（）A.水平向左，大小为F+fB.水平向左，大小为F-fC.水平向右，大小为f-FD.零解析：物体在水平面上运动时，受到的摩擦力方向与运动方向相反，即水平向左，大小为f。同时受到水平向左的拉力F，合外力方向为水平向左，大小为F+f。选项A正确，选项B错误，拉力和摩擦力同向时合力为F+f；选项C错误，方向相反时合力为F+f；选项D错误，合外力不为零。正确答案为A。5.一辆汽车在水平路面上转弯，汽车受到的向心力来源于（）A.汽车的重力B.汽车对地面的压力C.地面对汽车的支持力D.汽车轮胎与地面间的静摩擦力解析：汽车转弯时做圆周运动，向心力由静摩擦力提供，方向指向圆心。重力与支持力平衡，对向心力无贡献；压力是弹力，不直接提供向心力。选项D正确。正确答案为D。6.如图所示，一个质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ，则小球受到的向心力大小为（）A.mg•sinθB.mg•tanθC.mg•cosθD.mg•θ解析：对小球进行受力分析，重力mg沿绳方向的分力为mg•cosθ，与拉力平衡；沿水平方向的分力为mg•sinθ，提供向心力。向心力大小为mg•sinθ。选项A正确，选项B错误，tanθ与向心力无关；选项C错误，cosθ是平衡分力；选项D错误，θ是角度，不是力。正确答案为A。7.一物体从静止开始沿倾角为θ的斜面下滑，斜面的动摩擦因数为μ，则物体下滑的加速度大小为（）A.g•sinθB.g•cosθC.g•(sinθ-μ•cosθ)D.g•(sinθ+μ•cosθ)解析：对物体进行受力分析，重力mg沿斜面向下的分力为mg•sinθ，沿垂直斜面向下的分力为mg•cosθ。垂直方向支持力N与mg•cosθ平衡，即N=mg•cosθ。摩擦力f=μN=μmg•cosθ。沿斜面方向的合外力F=mg•sinθ-f=mg•sinθ-μmg•cosθ，加速度a=F/m=g•(sinθ-μ•cosθ)。正确答案为C。8.如图所示，一个质量为m的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，速度大小为v，半径为r，则小球受到的向心加速度大小为（）A.v²/rB.r²/v²C.v/r²D.r/v解析：向心加速度a=v²/r，是描述圆周运动加速度的物理量。选项A正确，选项B错误，r²/v²无物理意义；选项C错误，v/r²是角速度的平方；选项D错误，r/v是角速度。正确答案为A。9.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂一个质量为m的小球，弹簧伸长量为ΔL，则小球受到的合力大小为（）A.k•ΔLB.mg-k•ΔLC.mg+ΔL/kD.0解析：弹簧伸长时产生弹力F=k•ΔL，方向向上；小球受重力mg向下。合力F合=mg-F=mg-k•ΔL。选项B正确，选项A错误，k•ΔL是弹力大小；选项C错误，ΔL/k无物理意义；选项D错误，静止时合力不为零。正确答案为B。10.如图所示，一个质量为m的物体放在水平转盘上，与转盘间的动摩擦因数为μ，物体与转盘的距离为r，转盘以角速度ω匀速转动，则物体不滑动的条件是（）A.μ•g≥ω²•rB.μ•g≤ω²•rC.μ•g=ω²•rD.μ•g>ω²•r解析：物体不滑动的条件是静摩擦力足够提供向心力，最大静摩擦力fmax=μ•mg。向心力F向=mω²r，不滑动条件为fmax≥F向，即μ•mg≥mω²r，化简得μ•g≥ω²•r。正确答案为A。二、填空题（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，某同学发现橡皮筋拉到同一位置时，一个弹簧测力计的拉力较大，另一个较小，原因是__________________________________________________________。参考答案：两个弹簧测力计的拉力夹角过大，导致合力与橡皮筋拉力方向偏差较大。解析：实验要求两个拉力夹角不宜过大，否则合力与橡皮筋拉力方向偏差较大，导致作图误差。2.一个质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面的动摩擦因数为μ，则物体受到的静摩擦力大小为__________________________________________________________。参考答案：mg•sinθ（若物体不下滑）解析：静摩擦力大小与沿斜面向下的分力mg•sinθ相等，但不超过最大静摩擦力μmg•cosθ。3.如图所示，一个质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，细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__________________________________________________________。参考答案：√(g/(L•cosθ))解析：向心力由重力分力提供，mg•sinθ=mLω²，ω=√(g/(L•cosθ))。4.一辆汽车在水平路面上转弯，速度为v，转弯半径为r，则汽车受到的向心力大小为__________________________________________________________。参考答案：mv²/r解析：向心力由静摩擦力提供，大小为mv²/r。5.一个质量为m的物体从高度为h的斜面顶端由静止滑下，斜面的倾角为θ，动摩擦因数为μ，则物体滑到底端的速度大小为__________________________________________________________。参考答案：√(2gh(1-μ•cosθ)/(sinθ))解析：沿斜面方向的合外力F=mg•sinθ-μmg•cosθ，加速度a=g•(sinθ-μ•cosθ)，v²=2ah。6.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂一个质量为m的小球，弹簧伸长量为ΔL，则小球受到的合力大小为__________________________________________________________。参考答案：mg-kΔL解析：合力为重力与弹力的差，F合=mg-kΔL。7.如图所示，一个质量为m的物体放在水平转盘上，与转盘间的动摩擦因数为μ，物体与转盘的距离为r，转盘以角速度ω匀速转动，则物体不滑动的条件是__________________________________________________________。参考答案：μ•g≥ω²•r解析：最大静摩擦力等于向心力，μ•mg≥mω²r。8.一物体从静止开始沿倾角为θ的斜面下滑，斜面的动摩擦因数为μ，则物体下滑的加速度大小为__________________________________________________________。参考答案：g•(sinθ-μ•cosθ)解析：沿斜面方向的合外力F=mg•sinθ-μmg•cosθ，加速度a=F/m=g•(sinθ-μ•cosθ)。9.一个质量为m的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，速度大小为v，半径为r，则小球受到的向心加速度大小为__________________________________________________________。参考答案：v²/r解析：向心加速度a=v²/r。10.一根轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ，则小球受到的向心力大小为__________________________________________________________。参考答案：mg•sinθ解析：向心力由重力分力提供，mg•sinθ。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。（×）解析：拉力过大超出弹性限度，导致误差增大。2.一个物体静止在水平面上，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力。（×）解析：重力与支持力是平衡力，作用力与反作用力分别作用在物体和水平面上。3.物体做匀速圆周运动时，受到的合外力大小不变，方向始终指向圆心。（√）解析：向心力大小不变，方向始终指向圆心。4.一个物体从静止开始沿倾角为θ的斜面下滑，斜面的动摩擦因数为μ，则物体下滑的加速度大小为g•sinθ。（×）解析：需考虑摩擦力，加速度为g•(sinθ-μ•cosθ)。5.一辆汽车在水平路面上转弯，汽车受到的向心力来源于汽车的重力。（×）解析：向心力来源于静摩擦力。6.一个质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ，则小球受到的向心力大小为mg•cosθ。（×）解析：向心力由重力分力提供，mg•sinθ。7.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂一个质量为m的小球，弹簧伸长量为ΔL，则小球受到的合力大小为kΔL。（×）解析：合力为重力与弹力的差，F合=mg-kΔL。8.一个物体放在水平转盘上，与转盘间的动摩擦因数为μ，物体与转盘的距离为r，转盘以角速度ω匀速转动，则物体不滑动的条件是μ•g>ω²•r。（√）解析：最大静摩擦力等于向心力，μ•mg≥mω²r。9.一物体从静止开始沿倾角为θ的斜面下滑，斜面的动摩擦因数为μ，则物体下滑的加速度大小为g•(sinθ+μ•cosθ)。（×）解析：加速度为g•(sinθ-μ•cosθ)。10.一个质量为m的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，速度大小为v，半径为r，则小球受到的向心加速度大小为v²/r²。（×）解析：向心加速度a=v²/r。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。参考答案：实验原理是力的合成与分解，步骤包括：①用弹簧测力计拉橡皮筋，记录拉力大小和方向；②用两个弹簧测力计拉橡皮筋，记录拉力大小和方向；③用铅笔和刻度尺作出力的图示，作出平行四边形；④比较对角线与橡皮筋的拉力方向和大小。解析：实验通过力的图示验证力的平行四边形定则，关键在于准确记录拉力大小和方向，并正确作出力的图示。2.解释什么是向心力，并举例说明向心力来源的多样性。参考答案：向心力是使物体做圆周运动的力，方向指向圆心。来源可以是重力、弹力、摩擦力等，如：汽车转弯时静摩擦力提供向心力，地球绕太阳运动时引力提供向心力。解析：向心力是效果力，不是新力，可以是多个力的合力或分力。3.一个物体从静止开始沿倾角为θ的斜面下滑，斜面的动摩擦因数为μ，物体下滑的加速度大小与哪些因素有关？参考答案：加速度大小与倾角θ和动摩擦因数μ有关，a=g•(sinθ-μ•cosθ)。解析：加速度由重力和摩擦力的合力决定。4.解释什么是静摩擦力，并说明其最大值与哪些因素有关。参考答案：静摩擦力是阻止物体相对运动的力，最大值与正压力和动摩擦因数有关，fmax=μN。解析：静摩擦力大小可变，但不超过最大静摩擦力。5.一个质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ，则小球受到的向心力大小与哪些因素有关？参考答案：向心力大小与质量m、角速度ω和细绳长度L有关，F向=mω²L•sinθ。解析：向心力由重力分力提供。6.一辆汽车在水平路面上转弯，速度为v，转弯半径为r，则汽车受到的向心力大小与哪些因素有关？参考答案：向心力大小与质量m、速度v和转弯半径r有关，F向=mv²/r。解析：向心力由静摩擦力提供。7.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂一个质量为m的小球，弹簧伸长量为ΔL，则小球受到的合力大小与哪些因素有关？参考答案：合力大小与质量m、重力加速度g和弹簧伸长量ΔL有关，F合=mg-kΔL。解析：合力为重力与弹力的差。8.一个物体放在水平转盘上，与转盘间的动摩擦因数为μ，物体与转盘的距离为r，转盘以角速度ω匀速转动，则物体不滑动的条件与哪些因素有关？参考答案：不滑动的条件与动摩擦因数μ、重力加速度g和物体与转盘的距离r有关，μ•g≥ω²•r。解析：最大静摩擦力等于向心力。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，一个质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ，若小球的速度大小为v，求小球受到的向心力大小。参考答案：向心力大小为mv²/L•sinθ。解析：向心力由重力分力提供，mg•sinθ=mω²L•sinθ，ω=v/(L•cosθ)，F向=mω²L•sinθ=mv²/L•sinθ。2.一个物体从高度为h的斜面顶端由静止滑下，斜面的倾角为θ，动摩擦因数为μ，求物体滑到底端的速度大小。参考答案：v²=2gh(1-μ•cosθ)/(sinθ)。解析：沿斜面方向的合外力F=mg•sinθ-μmg•cosθ，加速度a=g•(sinθ-μ•cosθ)，v²=2ah。3.一辆汽车在水平路面上转弯，速度为v，转弯半径为r，汽车的质量为m，求汽车受到的向心力大小。参考答案：向心力大小为mv²/r。解析：向心力由静摩擦力提供，大小为mv²/r。4.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂一个质量为m的小球，弹簧伸长量为ΔL，求小球受到的合力大小。参考答案：合力大小为mg-kΔL。解析：合力为重力与弹力的差，F合=mg-kΔL。5.一个物体放在水平转盘上，与转盘间的动摩擦因数为μ，物体与转盘的距离为r，转盘以角速度ω匀速转动，求物体不滑动的条件。参考答案：不滑动的条件为μ•g≥ω²•r。解析：最大静摩擦力等于向心力，μ•mg≥mω²r。6.一个物体从静止开始沿倾角为θ的斜面下滑，斜面的动摩擦因数为μ，求物体下滑的加速度大小。参考答案：加速度大小为g•(sinθ-μ•cosθ)。解析：沿斜面方向的合外力F=mg•sinθ-μmg•cosθ，加速度a=F/m=g•(sinθ-μ•cosθ)。7.一个质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ，若小球的速度大小为v，求小球受到的向心加速度大小。参考答案：向心加速度大小为v²/(L•cosθ)。解析：向心加速度a=v²/r，r=L•cosθ，a=v²/(L•cosθ)。8.一个物体放在水平转盘上，与转盘间的动摩擦因数为μ，物体与转盘的距离为r，转盘以角速度ω匀速转动，求物体受到的最大静摩擦力大小。参考答案：最大静摩擦力大小为μmg。解析：最大静摩擦力fmax=μN=μmg。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.B3.A4.A5.D6.A7.C8.A9.B10.A二、填空题1.两个弹簧测力计的拉力夹角过大，导致合力与橡皮筋拉力方向偏差较大。2.mg•sinθ（若物体不下滑）3.√(g/(L•cosθ))4.mv²/r5.√(2gh(1-μ•cosθ)/(sinθ))6.mg-kΔL7.μ•g≥ω²•r8.g•(sinθ-μ•cosθ)9.v²/r10.mg•sinθ三、判断题1.×2.×3.√4.×5.×6.×7.×8.√9.×10.×四、简答题1.实验原理是力的合成与分解，步骤包括：①用弹簧测力计拉橡皮筋，记录拉