2026年高中物理第7章力学综合练习题

2026年高中物理第7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.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在水平面上做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的周期T为多少？A．2π√(L/g)B．2π√(Lcosθ/g)C．2π√(Lsinθ/g)D．2π√(Ltanθ/g)解析：小球在水平面做匀速圆周运动时，绳子拉力的水平分量提供向心力，竖直分量平衡重力。设小球速度为v，则有：水平方向：Tsinθ=mv²/(Lsinθ)⇒v=√(gLcosθ)周期T=2πL/v=2π√(L/g)cosθ，但选项未直接给出，需进一步分析。正确答案应为B，因实际周期与cosθ成正比，但原题选项表述有误，实际应为2π√(Lcosθ/g)。2.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，则物体对斜面的压力大小为多少？A．mgB．mgcosαC．mgsinαD．mg/(cosα-μsinα)解析：物体受重力mg、支持力N、摩擦力f，沿斜面方向平衡，垂直方向平衡：垂直方向：N-mgcosα=0⇒N=mgcosα对斜面的压力即支持力N，故选B。3.如图所示，质量为m的木块在粗糙水平面上向右运动，受到一个水平向左的恒力F作用，木块与水平面间的动摩擦因数为μ，则木块受到的摩擦力大小为多少？A．μmgB．μ(mg-F)C．μ(mg+F)D．F解析：摩擦力方向与相对运动方向相反。若木块向右运动，摩擦力向左，大小f=μN=μ(mg-F)。若F足够大使木块减速至零，则摩擦力为f=μmg；若F使木块反向运动，则摩擦力f=μ(mg+F)。选项B仅适用于木块未反向运动的情况，但未说明条件，故不全面。4.如图所示，一个质量为m的小球从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球对轨道的压力大小为多少？A．mgB．2mgC．3mgD．4mg解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)在B点，向心力F=mv²/R=2mg，根据牛顿第三定律，压力N=F+mg=3mg，故选C。5.如图所示，一个质量为m的物体从高为h的A点以速度v₀水平抛出，落地时速度方向与水平方向成θ角，则物体在空中受到的平均作用力大小为多少？A．mgB．mv₀²/(2h)C．mgcosθD．mg/(cosθ)解析：水平方向匀速，竖直方向自由落体，落地时竖直速度vy=√(2gh)，总速度v=√(v₀²+vy²)，tanθ=vy/v₀⇒vy=tv₀tanθ。平均作用力F=Δp/Δt=mv₀tanθ/t=mv₀²/(2h)，故选B。6.如图所示，一个质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的最大静摩擦力为f_max，现用一个与斜面成θ角的力F推物体，物体恰好不上滑，则F的大小为多少？A．f_max/mgcosαB．f_max/mgsinαC．f_max/(sinαcosθ)D．f_max/(sinα+cosθ)解析：沿斜面方向平衡：Fcosθ-f_max=0⇒F=f_max/(cosθ)垂直方向平衡：N+Fsinθ=mgcosα⇒N=mgcosα-Fsinθ但f_max=μN，需联立解得F=f_max/(sinαcosθ)，故选C。7.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀速直线运动，则拉力F的大小为多少？A．μmgB．μmgcosθC．μmgsinθD．mg/(cosθ-μsinθ)解析：沿水平方向平衡：Fcosθ-f=0⇒Fcosθ=μmg垂直方向平衡：N+Fsinθ=mg⇒N=mg-Fsinθ联立解得F=μmg/(cosθ-μsinθ)，故选D。8.如图所示，一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的半圆形轨道滑到最低点B时，轨道对物体的支持力大小为多少？A．mgB．2mgC．3mgD．4mg解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)在B点，向心力F=mv²/R=2mg，根据牛顿第三定律，支持力N=F+mg=3mg，故选C。9.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀加速直线运动，加速度为a，则拉力F的大小为多少？A．μαmgB．μαmgsinθC．μαmgsinθ/(cosθ-μαsinθ)D．μαmgsinθ/(cosθ+μαsinθ)解析：沿水平方向平衡：Fcosθ-f=ma⇒Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma垂直方向平衡：N+Fsinθ=mg⇒N=mg-Fsinθ联立解得F=μαmgsinθ/(cosθ+μαsinθ)，故选D。10.如图所示，一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的斜面滑到最低点B时，斜面对物体的支持力大小为多少？A．mgB．mgcosαC．mgsinαD．mg/(cosα)解析：在B点，物体受重力mg、支持力N，沿斜面方向加速度a=gsinα由牛顿第二定律：mgcosα-N=ma⇒N=mgcosα-mgsin²α但需注意，支持力N≠mgcosα，实际需联立运动学方程计算，但选项中无正确答案，可能题目有误。正确答案应为N=mgcosα-mgsin²α。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的斜面滑到最低点B时，物体的速度大小为多少？参考答案：√(2gh)解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)2.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力大小为多少？参考答案：μmgcosθ解析：沿水平方向平衡：Fcosθ-f=0⇒f=μmgcosθ3.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，物体的动能增加量为多少？参考答案：mgh解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒动能增加量=½mv²=½m(2gh)=mgh4.如图所示，一个质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的最大静摩擦力为f_max，现用一个与斜面成θ角的力F推物体，物体恰好不上滑，则F的大小为多少？参考答案：f_max/(sinαcosθ)解析：沿斜面方向平衡：Fcosθ-f_max=0⇒F=f_max/(cosθ)垂直方向平衡：N+Fsinθ=mgcosα⇒N=mgcosα-Fsinθ但f_max=μN，需联立解得F=f_max/(sinαcosθ)。5.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的半圆形轨道滑到最低点B时，物体的速度大小为多少？参考答案：√(2gh)解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)6.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀速直线运动，则物体受到的支持力大小为多少？参考答案：mg-Fsinθ解析：垂直方向平衡：N+Fsinθ=mg⇒N=mg-Fsinθ7.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的斜面滑到最低点B时，斜面对物体的支持力大小为多少？参考答案：mgcosα解析：在B点，物体受重力mg、支持力N，沿斜面方向加速度a=gsinα由牛顿第二定律：mgcosα-N=ma⇒N=mgcosα-mgsin²α但需注意，支持力N≠mgcosα，实际需联立运动学方程计算，但选项中无正确答案，可能题目有误。正确答案应为N=mgcosα-mgsin²α。8.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀加速直线运动，加速度为a，则物体受到的摩擦力大小为多少？参考答案：μαmgcosθ解析：沿水平方向平衡：Fcosθ-f=ma⇒f=μαmgcosθ9.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对物体的支持力大小为多少？参考答案：3mg解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)在B点，向心力F=mv²/R=2mg，根据牛顿第三定律，支持力N=F+mg=3mg。10.如图所示，一个质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体刚好不滑动的最大静摩擦力大小为多少？参考答案：μmgcosα解析：沿斜面方向平衡：f_max=ma=0⇒f_max=μN=μmgcosα三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的斜面滑到最低点B时，物体的速度大小为√(2gh)。参考答案：正确解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)2.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力大小为μmgcosθ。参考答案：正确解析：沿水平方向平衡：Fcosθ-f=0⇒f=μmgcosθ3.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对物体的支持力大小为3mg。参考答案：正确解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)在B点，向心力F=mv²/R=2mg，根据牛顿第三定律，支持力N=F+mg=3mg。4.如图所示，一个质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的最大静摩擦力为f_max，现用一个与斜面成θ角的力F推物体，物体恰好不上滑，则F的大小为f_max/(sinαcosθ)。参考答案：正确解析：沿斜面方向平衡：Fcosθ-f_max=0⇒F=f_max/(cosθ)垂直方向平衡：N+Fsinθ=mgcosα⇒N=mgcosα-Fsinθ但f_max=μN，需联立解得F=f_max/(sinαcosθ)。5.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的半圆形轨道滑到最低点B时，物体的速度大小为√(2gh)。参考答案：正确解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)6.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀速直线运动，则物体受到的支持力大小为mg-Fsinθ。参考答案：正确解析：垂直方向平衡：N+Fsinθ=mg⇒N=mg-Fsinθ7.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的斜面滑到最低点B时，斜面对物体的支持力大小为mgcosα。参考答案：正确解析：在B点，物体受重力mg、支持力N，沿斜面方向加速度a=gsinα由牛顿第二定律：mgcosα-N=ma⇒N=mgcosα-mgsin²α但需注意，支持力N≠mgcosα，实际需联立运动学方程计算，但选项中无正确答案，可能题目有误。正确答案应为N=mgcosα-mgsin²α。8.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀加速直线运动，加速度为a，则物体受到的摩擦力大小为μαmgcosθ。参考答案：正确解析：沿水平方向平衡：Fcosθ-f=ma⇒f=μαmgcosθ9.一个质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体刚好不滑动的最大静摩擦力大小为μmgcosα。参考答案：正确解析：沿斜面方向平衡：f_max=ma=0⇒f_max=μN=μmgcosα10.一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，物体的动能增加量为mgh。参考答案：正确解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒动能增加量=½mv²=½m(2gh)=mgh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适用条件。参考答案：牛顿第一定律的内容是：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。适用条件是：①物体不受外力或所受外力合力为零；②物体所受外力合力虽不为零，但处于平衡状态。解析：牛顿第一定律揭示了惯性是物体固有属性，是经典力学的基础。适用条件包括理想状态和实际状态，需区分惯性系和非惯性系。2.简述牛顿第二定律的内容及其表达式。参考答案：牛顿第二定律的内容是：物体的加速度a跟作用力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表达式为F=ma。解析：牛顿第二定律是力学的核心，F是合外力，m是质量，a是加速度，需注意矢量性。3.简述牛顿第三定律的内容及其适用条件。参考答案：牛顿第三定律的内容是：两个物体之间的作用力F和反作用力F'，总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，且分别作用在两个不同的物体上。适用条件是：①作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上；②作用力和反作用力同时产生、同时消失；③作用力和反作用力性质相同，都是同一性质的力。解析：牛顿第三定律揭示了力的相互性，是分析相互作用问题的关键。需注意与平衡力的区别。4.简述机械能守恒定律的内容及其适用条件。参考答案：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或系统内弹力做功的情况下，物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件是：①系统内只有重力或弹力做功；②系统内存在非保守力做功，但其他力做功之和为零。解析：机械能守恒定律是能量守恒在力学中的具体体现，是解决力学问题的重要方法。需注意系统边界和做功分析。5.简述动量定理的内容及其表达式。参考答案：动量定理的内容是：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化量。表达式为FΔt=Δp或FΔt=mΔv。解析：动量定理是牛顿第二定律的另一种表述，常用于分析变力问题或时间较短的碰撞问题。需注意矢量性。6.简述动能定理的内容及其表达式。参考答案：动能定理的内容是：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。表达式为W=ΔE_k或W=½mv²-½mv₀²。解析：动能定理是功和能关系的核心，常用于分析变力做功问题。需注意功是标量。7.简述圆周运动的特点及其向心力公式。参考答案：圆周运动的特点是：①物体运动轨迹是圆；②速度大小不变，但速度方向时刻改变，是变速运动；③加速度方向始终指向圆心，是变加速运动。向心力公式为F=mv²/R或F=mω²R。解析：圆周运动是曲线运动的一种，需区分匀速圆周运动和变速圆周运动。向心力是效果力，不是新力。8.简述斜面运动的受力分析步骤。参考答案：斜面运动的受力分析步骤：①确定研究对象；②画出受力图，包括重力、支持力、摩擦力等；③沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解；④列平衡方程或牛顿第二定律方程；⑤求解未知量。解析：斜面运动是力学中的典型问题，需注意坐标系的选择和力的分解。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的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的斜面滑到最低点B时，斜面的倾角为α，求物体到达B点时的速度大小。参考答案：v=√(2ghsinα)解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)但沿斜面方向运动，实际高度变化为h'=hsinα⇒v=√(2gh'cosα)=√(2ghsinα)2.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀速直线运动，求拉力F的大小。参考答案：F=μmg/(cosθ-μsinθ)解析：沿水平方向平衡：Fcosθ-f=0⇒Fcosθ=μmg垂直方向平衡：N+Fsinθ=mg⇒N=mg-Fsinθ联立解得F=μmg/(cosθ-μsinθ)3.如图所示，一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道的半径为R，求轨道对物体的支持力大小。参考答案：N=3mg解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)在B点，向心力F=mv²/R=2mg，根据牛顿第三定律，支持力N=F+mg=3mg。4.如图所示，一个质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的最大静摩擦力为f_max，现用一个与斜面成θ角的力F推物体，物体恰好不上滑，求F的大小。参考答案：F=f_max/(sinαcosθ)解析：沿斜面方向平衡：Fcosθ-f_max=0⇒F=f_max/(cosθ)垂直方向平衡：N+Fsinθ=mgcosα⇒N=mgcosα-Fsinθ但f_max=μN，需联立解得F=f_max/(sinαcosθ)。5.如图所示，一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的半圆形轨道滑到最低点B时，轨道的半径为R，求物体到达B点时的速度大小。参考答案：v=√(2gh)解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)6.如图所示，一个质量为m的物体放在水平面上，用一根与水平面成θ角的轻绳拉物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体做匀加速直线运动，加速度为a，求拉力F的大小。参考答案：F=(μαmgcosθ+ma)/(cosθ)解析：沿水平方向平衡：Fcosθ-f=ma⇒Fcosθ-μmgcosθ=ma垂直方向平衡：N+Fsinθ=mg⇒N=mg-Fsinθ联立解得F=(μαmgcosθ+ma)/(cosθ)7.如图所示，一个质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体刚好不滑动的最大静摩擦力大小。参考答案：f_max=μmgcosα解析：沿斜面方向平衡：f_max=ma=0⇒f_max=μN=μmgcosα8.如图所示，一个质量为m的物体从高为h的A点静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道的半径为R，求轨道对物体的支持力大小。参考答案：N=3mg解析：由机械能守恒：mgh=½mv²⇒v=√(2gh)在B点，向心力F=mv²/R=2mg，根据牛顿第三定律，支持力N=F+mg=3mg。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.D4.C5.B6.C7.D8.C9.D10.（题目有误，正确答案应为N=mgcosα-mgsin²α）二、填空题1.√(2gh)2.μmgcosθ3.mgh4.f_max/(sinαcosθ)5.√(2gh)6.mg-Fsinθ7.（题目有误，正确答案应为N=mgcosα-mgsin²α）8.μαmgcosθ9.3mg10.μmgcosα三、判断题1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.（题目有误，正确答案应为N=mgcosα-mgsin²α）8.√9.√10.√四、简答题1.牛顿第一定律的内容是：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。适用条件是：①物体不受外力或所受外力合力为零；②物体所受外力合力虽不为零，但处于平衡状态。2.牛顿第二定律的内容是：物体的加速度a跟作用力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表达式为F=ma。3.牛顿第三定律的内容是：两个物体之间的作用力F和反作用力F'，总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，且分别作用在两个不同的物体上。适用条件是：①作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上；②作用力和反作用力同时产生、同时消失；③作用力和反作用力性质相同，都是同一性质的力。4.机械能守恒定律的内容是：在只有重力或系统内弹力做功的情