2026年湖南省部编版高中物理第10章力学综合练习题

2026年湖南省部编版高中物理第10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.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：本实验采用“等效法”验证力的平行四边形定则，要求橡皮筋的形变程度适中，以便于读数。若弹簧测力计指针偏转角度较大，说明拉力过大或橡皮筋形变明显，应减小拉力以减小误差。选项A错误，因为橡皮筋原长是固定的；选项B错误，增大拉力会进一步增大形变和误差；选项C正确，减小拉力可以使橡皮筋形变减小，读数更准确；选项D错误，橡皮筋的劲度系数是材料属性，无法改变。故选C。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，则小球做匀速圆周运动的向心力大小为（）A.mgB.mg•tanθC.mg•sinθD.mg•cosθ解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力T分解为水平方向的Tsinθ和竖直方向的Tcosθ。由于小球在竖直方向静止，有Tcosθ=mg；在水平方向做匀速圆周运动，向心力F=mgtanθ。故选B。3.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，则木块所受的静摩擦力大小为（）A.μmgcosθB.mgsinθC.μmgsinθD.μmgcosθ解析：对木块进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，静摩擦力f沿斜面向上。由于木块静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。静摩擦力大小与斜面倾角和动摩擦因数无关，仅由平衡条件确定。故选B。4.如图所示，质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球对轨道的压力大小为（）A.mgB.2mgC.mg+mv²/RD.mg-mv²/R解析：小球从A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒。在B点，动能Ek=mgh，速度v=√(2gh)。根据牛顿第二定律，沿半径方向有N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R。根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为N=mg+mv²/R。故选C。5.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力大小为（）A.μmgcosθB.mgsinθC.μmgsinθD.μmgcosθ解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。摩擦力大小与斜面倾角和动摩擦因数无关，仅由平衡条件确定。故选B。6.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，则小球做匀速圆周运动的角速度大小为（）A.√(g/L)B.√(g/Lcosθ)C.√(g/Lsinθ)D.√(g/Ltanθ)解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力T分解为水平方向的Tsinθ和竖直方向的Tcosθ。在水平方向，Tsinθ=mv²/L；在竖直方向，Tcosθ=mg。联立两式，解得v=√(gLsinθ)，角速度ω=v/L=√(g/Lsinθ)。故选C。7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的合力大小为（）A.0B.mgsinθC.μmgcosθD.mg解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。合力为零，因为所有力平衡。故选A。8.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，则小球做匀速圆周运动的周期大小为（）A.2π√(L/g)B.2π√(L/gcosθ)C.2π√(L/gsinθ)D.2π√(L/gtanθ)解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，周期T=2πr/v=2πL/(√(gLsinθ))=2π√(L/gsinθ)。故选C。9.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的合力方向为（）A.沿斜面向上B.沿斜面向下C.垂直斜面向上D.沿竖直方向解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。合力为零，因为所有力平衡。故选A。10.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，则小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为（）A.gB.gcosθC.gsinθD.gtanθ解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，向心加速度a=v²/L=√(gLsinθ)²/L=gsinθ。故选C。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的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的静摩擦力大小为______。参考答案：mgsinθ解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，静摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。静摩擦力大小与斜面倾角和动摩擦因数无关，仅由平衡条件确定。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，则小球做匀速圆周运动的向心力大小为______。参考答案：mg•tanθ解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力T分解为水平方向的Tsinθ和竖直方向的Tcosθ。在水平方向，Tsinθ=mv²/L；在竖直方向，Tcosθ=mg。联立两式，解得v²/L=gtanθ，向心力F=mv²/L=mg•tanθ。3.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的支持力大小为______。参考答案：mgcosθ解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上。由于物体静止，垂直斜面方向有N=mgcosθ。4.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，则小球做匀速圆周运动的线速度大小为______。参考答案：√(gLsinθ)解析：根据牛顿第二定律，沿半径方向有Tsinθ=mv²/L；在竖直方向有Tcosθ=mg。联立两式，解得v²/L=gsinθ，v=√(gLsinθ)。5.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的合力大小为______。参考答案：0解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。合力为零，因为所有力平衡。6.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，则小球做匀速圆周运动的角速度大小为______。参考答案：√(g/Lsinθ)解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，角速度ω=v/L=√(g/Lsinθ)。7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力方向为______。参考答案：沿斜面向上解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，摩擦力方向沿斜面向上。8.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，则小球做匀速圆周运动的周期大小为______。参考答案：2π√(L/gsinθ)解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，周期T=2πr/v=2πL/(√(gLsinθ))=2π√(L/gsinθ)。9.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的合力方向为______。参考答案：沿竖直方向解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。合力为零，因为所有力平衡。10.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，则小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为______。参考答案：gsinθ解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，向心加速度a=v²/L=√(gLsinθ)²/L=gsinθ。三、判断题（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的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的静摩擦力大小为mgsinθ。参考答案：错误解析：静摩擦力大小与斜面倾角和动摩擦因数无关，仅由平衡条件确定。正确答案为f=mgsinθ。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，则小球做匀速圆周运动的向心力大小为mg•tanθ。参考答案：正确解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力T分解为水平方向的Tsinθ和竖直方向的Tcosθ。在水平方向，Tsinθ=mv²/L；在竖直方向，Tcosθ=mg。联立两式，解得v²/L=gtanθ，向心力F=mv²/L=mg•tanθ。3.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的支持力大小为mgcosθ。参考答案：正确解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上。由于物体静止，垂直斜面方向有N=mgcosθ。4.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，则小球做匀速圆周运动的线速度大小为√(gLsinθ)。参考答案：正确解析：根据牛顿第二定律，沿半径方向有Tsinθ=mv²/L；在竖直方向有Tcosθ=mg。联立两式，解得v²/L=gsinθ，v=√(gLsinθ)。5.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的合力大小为0。参考答案：正确解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。合力为零，因为所有力平衡。6.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，则小球做匀速圆周运动的角速度大小为√(g/Lsinθ)。参考答案：正确解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，角速度ω=v/L=√(g/Lsinθ)。7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力方向为沿斜面向上。参考答案：正确解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，摩擦力方向沿斜面向上。8.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，则小球做匀速圆周运动的周期大小为2π√(L/gsinθ)。参考答案：正确解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，周期T=2πr/v=2πL/(√(gLsinθ))=2π√(L/gsinθ)。9.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的合力方向为沿竖直方向。参考答案：错误解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。合力为零，因为所有力平衡。10.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，则小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为gsinθ。参考答案：正确解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，向心加速度a=v²/L=√(gLsinθ)²/L=gsinθ。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改变拉力，重复记录；③用力的图示法作出两个拉力的合力，与橡皮筋的拉力比较。解析：实验通过力的图示法验证力的平行四边形定则，要求橡皮筋形变程度适中，以便于读数。实验步骤包括用弹簧测力计拉橡皮筋，记录拉力大小和方向，改变拉力，重复记录，用力的图示法作出两个拉力的合力，与橡皮筋的拉力比较。2.简述牛顿第二定律的内容和表达式。参考答案：内容是物体的加速度与所受合力成正比，与质量成反比；表达式为F=ma。解析：牛顿第二定律是力学核心定律，内容是物体的加速度与所受合力成正比，与质量成反比，表达式为F=ma。3.简述机械能守恒定律的内容和条件。参考答案：内容是系统只有重力或弹力做功时，动能和势能相互转化，但机械能总量不变；条件是系统只有重力或弹力做功。解析：机械能守恒定律是能量守恒在力学中的体现，内容是系统只有重力或弹力做功时，动能和势能相互转化，但机械能总量不变，条件是系统只有重力或弹力做功。4.简述匀速圆周运动的特征。参考答案：特征是速度大小不变，方向时刻改变，加速度不为零且指向圆心。解析：匀速圆周运动是速度大小不变，方向时刻改变的运动，加速度不为零且指向圆心，称为向心加速度。5.简述静摩擦力的特点。参考答案：特点是与引起相对运动趋势的力大小相等，方向相反，最大值等于μN。解析：静摩擦力是阻止物体相对运动趋势的力，大小与引起相对运动趋势的力大小相等，方向相反，最大值等于μN，实际值在0到μN之间。6.简述向心力的来源。参考答案：向心力是做圆周运动的物体所受的指向圆心的合力，可以是重力、弹力、摩擦力等的合力。解析：向心力是做圆周运动的物体所受的指向圆心的合力，可以是重力、弹力、摩擦力等的合力，其大小为mv²/R。7.简述动摩擦力的特点。参考答案：特点是方向与相对运动方向相反，大小等于μN。解析：动摩擦力是物体相对运动时受到的摩擦力，方向与相对运动方向相反，大小等于μN。8.简述机械能守恒定律的应用步骤。参考答案：步骤包括：①确定系统；②分析系统受力，判断是否只有重力或弹力做功；③若满足条件，列机械能守恒方程；④求解方程。解析：机械能守恒定律的应用步骤包括：确定系统，分析系统受力，判断是否只有重力或弹力做功，若满足条件，列机械能守恒方程，求解方程。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，求小球做匀速圆周运动的向心力大小。参考答案：向心力大小为mg•tanθ。解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力T分解为水平方向的Tsinθ和竖直方向的Tcosθ。在水平方向，Tsinθ=mv²/L；在竖直方向，Tcosθ=mg。联立两式，解得v²/L=gtanθ，向心力F=mv²/L=mg•tanθ。2.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，求物体所受的合力大小。参考答案：合力大小为0。解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。合力为零，因为所有力平衡。3.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，求小球做匀速圆周运动的线速度大小。参考答案：线速度大小为√(gLsinθ)。解析：根据牛顿第二定律，沿半径方向有Tsinθ=mv²/L；在竖直方向有Tcosθ=mg。联立两式，解得v²/L=gsinθ，v=√(gLsinθ)。4.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，求物体所受的支持力大小。参考答案：支持力大小为mgcosθ。解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上。由于物体静止，垂直斜面方向有N=mgcosθ。5.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，求小球做匀速圆周运动的角速度大小。参考答案：角速度大小为√(g/Lsinθ)。解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，角速度ω=v/L=√(g/Lsinθ)。6.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，求物体所受的摩擦力方向。参考答案：摩擦力方向沿斜面向上。解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，摩擦力方向沿斜面向上。7.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，求小球做匀速圆周运动的周期大小。参考答案：周期大小为2π√(L/gsinθ)。解析：根据上题解得v=√(gLsinθ)，周期T=2πr/v=2πL/(√(gLsinθ))=2π√(L/gsinθ)。8.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，求物体所受的合力方向。参考答案：合力方向沿竖直方向。解析：对物体进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向上。由于物体静止，沿斜面方向有f=mgsinθ，垂直斜面方向有N=mgcosθ。合力为零，因为所有力平衡。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.B3.B4.C5.B6.D7.A8.C9.B10.C二、填空题1.mgsinθ2.mg•tanθ3.mgcosθ4.√(gLsinθ)5.06.√(g/Lsinθ)7.沿斜面向上8.2π√(L/gsinθ)9.沿竖直方向10.gsinθ三、判断题1.错误2.正确3.正确4.正确5.正确6.正确7.正确8.正确9.错误10.正确四、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，记录拉力大小和方向；②改变拉力，重复记录；③用力的图示法作出两个拉力的合力，与橡皮筋的拉力比较。2.牛顿第二定律的内容是物体的加速度与所受合力成正比，与质量成反比；表达式为F=ma。3.机械能守恒定律的内容是系统只有重力或弹力做功时，动能和势能相互转化，但机械能总量不变；条件是系统只有重力或弹力做功。4.匀速圆周运动的特征是速度大小不变，方向时刻改变，加速度不为零且指向圆心