2026年江苏省北师大版高二物理力学专项测试卷

2026年江苏省北师大版高二物理力学专项测试卷一、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，一质量为2kg的物体受到一个水平向右的恒定拉力F作用，物体从静止开始运动，5秒内位移为25m。若改用大小相同的拉力F作用在质量为4kg的物体上，该物体从静止开始运动，则其位移大小为（）A.10mB.12.5mC.25mD.50m解析：恒定拉力作用下，物体做匀加速直线运动，根据位移公式x=½at²，可求出加速度a=x/½t²=25/(½×5²)=2m/s²。由牛顿第二定律F=ma，原物体加速度a=F/2kg=2m/s²，新物体加速度a=F/4kg=0.5m/s²。相同时间内的位移与加速度成正比，新物体位移为原物体位移的一半，即12.5m。2.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬挂点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ。下列说法正确的是（）A.小球所受重力与细线拉力的合力提供向心力B.小球做圆周运动的角速度为√(g/Lsinθ)C.小球做圆周运动的线速度大小为√(gLcosθ)D.小球所受向心力大小为mgcosθ解析：小球受重力和拉力，拉力分解为水平分力Tsinθ和竖直分力Tcosθ，水平分力提供向心力，大小为F向=mgtanθ。根据几何关系，小球做圆周运动的半径为r=Lcosθ，线速度v=rω=Lcosθ√(g/Lcosθ)=√(gLcosθ)，选项C正确。3.如图所示，倾角为α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。若突然撤去水平面对斜面体的支持力，则斜面体受到的摩擦力变化情况是（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定解析：撤去支持力前，斜面体受重力和摩擦力，摩擦力大小f=ma/mgsinα=atanα。撤去支持力后，斜面体受重力和摩擦力，摩擦力大小f'=ma/(mgcosα)=atan(α/cosα)。由于tan(α/cosα)>tanα，摩擦力增大。4.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向夹角为θ。则小球在空中运动的时间为（）A.v/gB.v²/gC.vcosθ/gD.vsinθ/g解析：落地时速度分解为水平v₀=vcosθ，竖直vy=vsinθ。竖直方向做自由落体运动vy=gt，故t=vy/g=vsinθ/g。5.用轻质细线连接两个质量分别为m₁和m₂的小球，悬挂在O点，静止时细线与水平方向夹角分别为α和β。若突然剪断细线OA，则m₁的加速度大小为（）A.gcosαB.gcosβC.gsinαD.gsinβ解析：剪断前，m₁受重力和拉力平衡，拉力T=m₁gsinα。剪断后，m₁受重力m₁g，加速度a=m₁g/T=m₁g/(m₁gsinα)=g/sinα。6.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用与斜面平行且与水平方向成α角的力F推物体，物体恰好做匀速直线运动。则F的大小为（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.(mgsinθ+μmgcosθ)/cosαD.(mgsinθ-μmgcosθ)/cosα解析：物体受重力、支持力、摩擦力和推力，沿斜面方向平衡，Fcosα=mgsinθ+μmgcosθ，故F=(mgsinθ+μmgcosθ)/cosα。7.一质量为m的小球在水平桌面上做匀速圆周运动，半径为R，线速度为v。若桌面与球间的动摩擦因数为μ，则小球运动的时间为（）A.2πR/vB.2πR/(v-μg)C.2πR/(v+μg)D.2πR√(R/g)解析：向心力F向=mv²/R=μmg，解得v=√(μgR)，运动周期T=2πR/v=2πR/√(μgR)=2π√(R/g)。8.如图所示，质量为m的物体从高为h的斜面顶端由静止滑下，斜面倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。物体滑到斜面底端时的速度大小为（）A.√(2gh(1-μcosθ))B.√(2gh(1+μsinθ))C.√(2gh(1-μsinθ))D.√(2gh(1+μcosθ))解析：沿斜面方向受力分析，合力F=mgsinθ-μmgcosθ，加速度a=g(sinθ-μcosθ)，由v²=2ax得v=√(2gh(1-μcosθ))。9.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬挂点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ。若突然剪断细线，则小球落地时速度方向与水平方向夹角的正切值为（）A.tanθB.2tanθC.cotθD.2cotθ解析：剪断前，小球水平速度v₀=Lωcosθ，竖直速度vy=0。剪断后，小球做平抛运动，落地时水平速度不变，竖直速度vy=gt，落地时速度方向与水平方向夹角α满足tanα=vy/v₀=gt/(Lωcosθ)=2gtanθ。10.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用与斜面平行且与水平方向成α角的力F推物体，物体恰好做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力大小为（）A.FsinαB.FcosαC.μmgcosθD.μFsinα解析：沿斜面方向平衡，Fcosα-f=mgsinθ，垂直方向平衡，N+Fsinα=mgcosθ，摩擦力f=μN=μ(mgcosθ-Fsinα)，代入前式得f=μ(mgcosθ-Fsinα)=μFsinα。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的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，前s₁时间内做匀加速直线运动，速度从v₀增加到2v₀；后s₂时间内做匀减速直线运动，速度从2v₀减到v₀。若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则F与μmg的比值等于________。参考答案：2/(s₁+s₂)解析：匀加速阶段，F-μmg=ma₁，v₀²=2a₁s₁；匀减速阶段，-μmg=ma₂，v₀²=4a₂s₂。联立解得a₁=2v₀²/(2s₁)，a₂=2v₀²/(4s₂)，F=μmg+ma₁=μmg+2v₀²/(2s₁)，故F/μmg=1+2/(2s₁)=1+1/s₁=2/(s₁+s₂)。2.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬挂点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ。则小球做圆周运动的角速度大小为________。参考答案：√(g/(Lcosθ))解析：水平方向受力平衡，Tsinθ=mω²Lcosθ，竖直方向受力平衡，Tcosθ=mg，联立解得ω=√(g/(Lcosθ))。3.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用与斜面平行且与水平方向成α角的力F推物体，物体恰好做匀速直线运动。则物体受到的支持力大小为________。参考答案：mgcosθ-Fsinα解析：垂直方向受力平衡，N+Fsinα=mgcosθ，故N=mgcosθ-Fsinα。4.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向夹角为θ。则小球在空中运动的时间为________。参考答案：vsinθ/g解析：落地时速度分解为水平v₀=vcosθ，竖直vy=vsinθ。竖直方向做自由落体运动vy=gt，故t=vy/g=vsinθ/g。5.用轻质细线连接两个质量分别为m₁和m₂的小球，悬挂在O点，静止时细线与水平方向夹角分别为α和β。若突然剪断细线OA，则m₁的加速度大小为________。参考答案：g/sinα解析：剪断前，m₁受重力和拉力平衡，拉力T=m₁gsinα。剪断后，m₁受重力m₁g，加速度a=m₁g/T=m₁g/(m₁gsinα)=g/sinα。6.一质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，前s₁时间内做匀加速直线运动，速度从v₀增加到2v₀；后s₂时间内做匀减速直线运动，速度从2v₀减到v₀。若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体在全程运动中克服摩擦力做的功为________。参考答案：½μmg(s₁+s₂)解析：匀加速阶段，F-μmg=ma₁，v₀²=2a₁s₁；匀减速阶段，-μmg=ma₂，v₀²=4a₂s₂。全程克服摩擦力做功W=fs=½μmg(s₁+s₂)。7.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬挂点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ。若突然剪断细线，则小球落地时速度大小为________。参考答案：√(gL(1+cos²θ))解析：剪断前，小球水平速度v₀=Lωcosθ，竖直速度vy=0。剪断后，小球做平抛运动，落地时速度大小v=√(v₀²+vy²)=√(v₀²+2gLcosθ)=√(gL(1+cos²θ))。8.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用与斜面平行且与水平方向成α角的力F推物体，物体恰好做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力方向________，大小为________。参考答案：沿斜面向下；Fsinα解析：沿斜面方向平衡，Fcosα-f=mgsinθ，摩擦力f沿斜面向下，大小f=μN=μ(mgcosθ-Fsinα)，代入前式得f=μ(mgcosθ-Fsinα)=μFsinα。9.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向夹角为θ。则小球落地时动能比抛出时动能增加了________。参考答案：½mv²(1-sin²θ)解析：落地时动能Ek₂=½mv²，抛出时动能Ek₁=½mv₀²=½mv²cos²θ，动能增加量ΔEk=Ek₂-Ek₁=½mv²(1-cos²θ)=½mv²sin²θ。10.用轻质细线连接两个质量分别为m₁和m₂的小球，悬挂在O点，静止时细线与水平方向夹角分别为α和β。若突然剪断细线OA，则m₂的加速度大小为________。参考答案：gcosα/(1+2m₂/m₁)解析：剪断前，m₁受重力和拉力平衡，拉力T=m₁gsinα。剪断后，m₁受重力m₁g，加速度a₁=m₁g/T=m₁g/(m₁gsinα)=g/sinα。m₂受重力m₂g和拉力T，加速度a₂=(m₂g-T)/m₂=g-T/m₂=g-m₁gsinα/m₂=g/(1+2m₂/m₁)。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，一质量为2kg的物体受到一个水平向右的恒定拉力F作用，物体从静止开始运动，5秒内位移为25m。若改用大小相同的拉力F作用在质量为4kg的物体上，该物体从静止开始运动，则其加速度大小为原来的一半。（×）解析：根据牛顿第二定律F=ma，原物体加速度a=F/2kg，新物体加速度a'=F/4kg=a/2，故加速度大小为原来的一半。2.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬挂点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ。则小球做圆周运动的角速度大小为√(g/Lsinθ)。（×）解析：水平方向受力平衡，Tsinθ=mω²Lcosθ，竖直方向受力平衡，Tcosθ=mg，联立解得ω=√(g/(Lcosθ))。3.用轻质细线连接两个质量分别为m₁和m₂的小球，悬挂在O点，静止时细线与水平方向夹角分别为α和β。若突然剪断细线OA，则m₁的加速度大小为gcosα。（×）解析：剪断前，m₁受重力和拉力平衡，拉力T=m₁gsinα。剪断后，m₁受重力m₁g，加速度a=m₁g/T=m₁g/(m₁gsinα)=g/sinα。4.一质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，前s₁时间内做匀加速直线运动，速度从v₀增加到2v₀；后s₂时间内做匀减速直线运动，速度从2v₀减到v₀。若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则F与μmg的比值等于2/(s₁-s₂)。（×）解析：匀加速阶段，F-μmg=ma₁，v₀²=2a₁s₁；匀减速阶段，-μmg=ma₂，v₀²=4a₂s₂。联立解得a₁=2v₀²/(2s₁)，a₂=2v₀²/(4s₂)，F=μmg+ma₁=μmg+2v₀²/(2s₁)，故F/μmg=1+2/(2s₁)=1+1/s₁=2/(s₁+s₂)。5.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向夹角为θ。则小球在空中运动的时间为gtanθ。（×）解析：落地时速度分解为水平v₀=vcosθ，竖直vy=vsinθ。竖直方向做自由落体运动vy=gt，故t=vy/g=vsinθ/g。6.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬挂点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ。若突然剪断细线，则小球落地时速度方向与水平方向夹角的正切值为2tanθ。（√）解析：剪断前，小球水平速度v₀=Lωcosθ，竖直速度vy=0。剪断后，小球做平抛运动，落地时水平速度不变，竖直速度vy=gt，落地时速度方向与水平方向夹角α满足tanα=vy/v₀=gt/(Lωcosθ)=2gtanθ。7.用轻质细线连接两个质量分别为m₁和m₂的小球，悬挂在O点，静止时细线与水平方向夹角分别为α和β。若突然剪断细线OA，则m₂的加速度大小为gcosα。（×）解析：剪断前，m₁受重力和拉力平衡，拉力T=m₁gsinα。剪断后，m₂受重力m₂g和拉力T，加速度a₂=(m₂g-T)/m₂=g-T/m₂=g-m₁gsinα/m₂=g/(1+2m₂/m₁)。8.一质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，前s₁时间内做匀加速直线运动，速度从v₀增加到2v₀；后s₂时间内做匀减速直线运动，速度从2v₀减到v₀。若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体在全程运动中克服摩擦力做的功为½μmg(s₁-s₂)。（×）解析：匀加速阶段，F-μmg=ma₁，v₀²=2a₁s₁；匀减速阶段，-μmg=ma₂，v₀²=4a₂s₂。全程克服摩擦力做功W=fs=½μmg(s₁+s₂)。9.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向夹角为θ。则小球落地时动能比抛出时动能增加了½mv²sin²θ。（√）解析：落地时动能Ek₂=½mv²，抛出时动能Ek₁=½mv₀²=½mv²cos²θ，动能增加量ΔEk=Ek₂-Ek₁=½mv²(1-cos²θ)=½mv²sin²θ。10.一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用与斜面平行且与水平方向成α角的力F推物体，物体恰好做匀速直线运动。则物体受到的支持力大小为mgcosθ-Fsinα。（√）解析：垂直方向受力平衡，N+Fsinα=mgcosθ，故N=mgcosθ-Fsinα。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。参考答案：牛顿第二定律指出，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.解释什么是向心力，并举例说明。参考答案：向心力是使物体做圆周运动的力，方向始终指向圆心。例如，地球绕太阳公转的向心力是太阳对地球的引力。3.为什么在水平面上做匀速圆周运动的物体必须受到向心力作用？参考答案：匀速圆周运动是加速度运动，加速度不为零，根据牛顿第二定律，物体必须受到合外力作用，该合外力提供向心加速度，即向心力。4.简述摩擦力的分类及其特点。参考答案：摩擦力分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。静摩擦力大小与外力有关，方向与相对运动趋势相反；滑动摩擦力大小与正压力和动摩擦因数有关，方向与相对运动方向相反；滚动摩擦力比滑动摩擦力小。5.为什么在水平面上做匀速圆周运动的物体必须受到向心力作用？参考答案：匀速圆周运动是加速度运动，加速度不为零，根据牛顿第二定律，物体必须受到合外力作用，该合外力提供向心加速度，即向心力。6.简述动量定理的内容及其表达式。参考答案：动量定理指出，物体动量的变化率等于它所受的合外力。表达式为Ft=Δp，其中Δp为动量变化量。7.解释什么是惯性，并举例说明。参考答案：惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。例如，汽车突然刹车时，乘客由于惯性会向前倾倒。8.为什么在水平面上做匀速圆周运动的物体必须受到向心力作用？参考答案：匀速圆周运动是加速度运动，加速度不为零，根据牛顿第二定律，物体必须受到合外力作用，该合外力提供向心加速度，即向心力。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，质量为m的物体从高为h的斜面顶端由静止滑下，斜面倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。求物体滑到斜面底端时的速度大小。参考答案：v=√(2gh(1-μcosθ))解析：沿斜面方向受力分析，合力F=mgsinθ-μmgcosθ，加速度a=g(sinθ-μcosθ)，由v²=2ax得v=√(2gh(1-μcosθ))。2.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬挂点固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ。求小球做圆周运动的角速度大小。参考答案：ω=√(g/(Lcosθ))解析：水平方向受力平衡，Tsinθ=mω²Lcosθ，竖直方向受力平衡，Tcosθ=mg，联立解得ω=√(g/(Lcosθ))。3.用轻质细线连接两个质量分别为m₁和m₂的小球，悬挂在O点，静止时细线与水平方向夹角分别为α和β。若突然剪断细线OA，求m₁的加速度大小。参考答案：a₁=g/sinα解析：剪断前，m₁受重力和拉力平衡，拉力T=m₁gsinα。剪断后，m₁受重力m₁g，加速度a₁=m₁g/T=m₁g/(m₁gsinα)=g/sinα。4.一质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，前s₁时间内做匀加速直线运动，速度从v₀增加到2v₀；后s₂时间内做匀减速直线运动，速度从2v₀减到v₀。若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，求物体在全程运动中克服摩擦力做的功。参考答案：W=½μmg(s₁+s₂)解析：匀加速阶段，F-μmg=ma₁，v₀²=2a₁s₁；匀减速阶段，-μmg=ma₂，v₀²=4a₂s₂。全程克服摩擦力做功W=fs=½μmg(s₁+s₂)。5.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向夹角为θ。求小球落地时速度大小。参考答案：v=√(gL(1+cos²θ))解析：剪断前，小球水平速度v₀=Lωcosθ，竖直速度vy=0。剪断后，小球做平抛运动，落地时速度大小v=√(v₀²+vy²)=√(v₀²+2gLcosθ)=√(gL(1+cos²θ))。6.一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用与斜面平行且与水平方向成α角的力F推物体，物体恰好做匀速直线运动。求物体受到的摩擦力大小。参考答案：f=μFsinα解析：沿斜面方向平衡，Fcosα-f=mgsinθ，摩擦力f沿斜面向下，大小f=μN=μ(mgcosθ-Fsinα)，代入前式得f=μ(mgcosθ-Fsinα)=μFsinα。7.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向夹角为θ。求小球在空中运动的时间。参考答案：t=vsinθ/g解析：落地时速度分解为水平v₀=vcosθ，竖直vy=vsinθ。竖直方向做自由落体运动vy=gt，故t=vy/g=vsinθ/g。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.C3.A4.D5.A6.C7.A8.A9.B10.D二、填空题1.2/(s₁+s₂)12.√(g/(Lcosθ))13.mgcosθ-Fsinα14.vsinθ/g15.g/sinα2.½μmg(s₁+s₂)17.√(gL(1+cos²θ))18.沿斜面向下；Fsinα19.½mv²(1-sin²θ)3.gcosα/(1+2m₂/m₁)三、判断题1.×22.×23.×24.×25.×26.√27.×28.×29.√30.√四、简答题1.牛顿第二定律指出，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，地球绕太阳公转的向心力是太阳对地球的引力。3.匀速圆周运动是加速度运动，加速度不为零，根据牛顿第二定律，物体必须受到合外力作用，该合外力提供向心加速度，即向心力。4.摩擦力分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。静摩擦力