2026年四川省人教版高中物理第5章力学综合测试卷

2026年四川省人教版高中物理第5章力学综合测试卷一、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，要求橡皮筋的形变在弹性限度内，且便于观察。当弹簧测力计的指针偏转角度较大时，说明拉力较大，橡皮筋形变明显，可能超出弹性限度或难以精确读数。增大橡皮筋的原长会降低其劲度系数，导致形变更难控制；减小拉力虽然能减小形变，但可能使形变过小，难以精确测量；增大橡皮筋的劲度系数同样会降低形变效果。因此，最合理的措施是增大两个弹簧测力计的拉力，使橡皮筋形变适中，便于读数且仍在弹性限度内。正确答案为B。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，则小球做圆周运动的角速度ω为（）A.ω=√(g/tanθ)B.ω=√(g/tan²θ)C.ω=√(g•sinθ)D.ω=√(g•cosθ)解析：小球在水平面内做匀速圆周运动时，受重力和细线拉力的作用。将拉力分解为水平方向和竖直方向：竖直方向上，拉力T的竖直分量平衡重力mg，即T•cosθ=mg；水平方向上，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mω²L•cosθ=mg，解得ω=√(g/(L•cosθ))。选项中只有D项符合此表达式。正确答案为D。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，则斜面体对水平面的静摩擦力大小为（）A.0B.ma•sinαC.ma•cosαD.ma•tanα解析：对物块进行受力分析：沿斜面向下有重力分力mg•sinα，沿斜面向上的恒定拉力F=ma，斜面对物块的摩擦力f沿斜面向下。根据牛顿第二定律，沿斜面方向F-f-mg•sinα=ma，解得f=(ma-mg•sinα)/2。对斜面体进行整体分析，水平方向受物块对斜面的摩擦力f的静摩擦力作用，大小等于f，方向与f相反。正确答案为C。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力N为（）A.mgB.2mgC.mg(1+2h/R)D.mg(1+h/R)解析：小球从A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒。设B点速度为v，由机械能守恒定律：mgh=1/2mv²，解得v=√(2gh)。在B点，小球受重力mg和支持力N，合力提供向心力，即N-mg=m(v²/R)，解得N=mg+m(2gh/R)=mg(1+2h/R)。正确答案为C。5.如图所示，质量为m的木块静止在倾角为α的斜面上，木块与斜面的动摩擦因数为μ，则木块下滑的加速度大小为（）A.g•sinαB.g•cosαC.g•(sinα-μ•cosα)D.g•(sinα+μ•cosα)解析：对木块进行受力分析：沿斜面向下有重力分力mg•sinα，沿斜面向上的摩擦力f=μN=μmg•cosα，合力F=mg•sinα-μmg•cosα。根据牛顿第二定律，a=F/m=mg•(sinα-μ•cosα)/m=g•(sinα-μ•cosα)。正确答案为C。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，则小球做圆周运动的线速度大小为（）A.v=√(gL•sinθ)B.v=√(gL•cosθ)C.v=√(gL•tanθ)D.v=√(gL•cotθ)解析：在水平面内做匀速圆周运动时，小球做圆周运动的半径r=L•sinθ，向心力F=mω²r=mω²L•sinθ。由向心力公式F=m(v²/r)，得mω²L•sinθ=m(v²/(L•sinθ))，解得v=ω√(gL•sinθ)。又由ω=√(g/(L•cosθ))，代入得v=√(gL•sinθ)。正确答案为A。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，则小球做圆周运动的周期为（）A.T=2π√(L/g)B.T=2π√(L/(g•cosθ))C.T=2π√(L/(g•sinθ))D.T=2π√(L•cosθ/g)解析：由上题可知，小球做圆周运动的角速度ω=√(g/(L•cosθ))，周期T=2π/ω=2π√(L/(g•cosθ))。正确答案为B。8.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球的速度大小为（）A.√(gh)B.√(2gh)C.√(gh/2)D.√(gh/4)解析：小球从A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒。设B点速度为v，由机械能守恒定律：mgh=1/2mv²，解得v=√(2gh)。正确答案为B。9.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，则小球做圆周运动的向心加速度大小为（）A.g•sinθB.g•cosθC.g•tanθD.g•cotθ解析：小球做圆周运动的向心加速度a=v²/r，由上题可知v=√(gL•sinθ)，r=L•sinθ，代入得a=(gL•sinθ)/(L•sinθ)=g•sinθ。正确答案为A。10.如图所示，质量为m的小球从高为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(1+2h/R)D.mg(1+h/R)解析：在B点，小球受重力mg和支持力N，合力提供向心力，即N-mg=m(v²/R)。由机械能守恒定律，v=√(2gh)，代入得N=mg+m(2gh/R)=mg(1+2h/R)。根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小等于N，即mg(1+2h/R)。正确答案为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，则小球做圆周运动的角速度ω=________。参考答案：√(g/(L•cosθ))解析：在水平面内做匀速圆周运动时，小球做圆周运动的半径r=L•sinθ，向心力F=mω²r=mω²L•sinθ。由向心力公式F=m(v²/r)，得mω²L•sinθ=m(v²/(L•sinθ))，解得ω=√(g/(L•cosθ))。2.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球的速度大小v=________。参考答案：√(2gh)解析：小球从A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒。设B点速度为v，由机械能守恒定律：mgh=1/2mv²，解得v=√(2gh)。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，则小球做圆周运动的线速度大小v=________。参考答案：√(gL•sinθ)解析：在水平面内做匀速圆周运动时，小球做圆周运动的半径r=L•sinθ，向心力F=mω²r=mω²L•sinθ。由向心力公式F=m(v²/r)，得mω²L•sinθ=m(v²/(L•sinθ))，解得v=ω√(gL•sinθ)。又由ω=√(g/(L•cosθ))，代入得v=√(gL•sinθ)。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小N=________。参考答案：mg(1+2h/R)解析：在B点，小球受重力mg和支持力N，合力提供向心力，即N-mg=m(v²/R)。由机械能守恒定律，v=√(2gh)，代入得N=mg+m(2gh/R)=mg(1+2h/R)。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，则小球做圆周运动的周期T=________。参考答案：2π√(L/(g•cosθ))解析：由上题可知，小球做圆周运动的角速度ω=√(g/(L•cosθ))，周期T=2π/ω=2π√(L/(g•cosθ))。6.如图所示，质量为m的小球从高为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N=________。参考答案：mg(1+2h/R)解析：在B点，小球受重力mg和支持力N，合力提供向心力，即N-mg=m(v²/R)。由机械能守恒定律，v=√(2gh)，代入得N=mg+m(2gh/R)=mg(1+2h/R)。根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小等于N，即mg(1+2h/R)。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，则小球做圆周运动的向心加速度大小a=________。参考答案：g•sinθ解析：小球做圆周运动的向心加速度a=v²/r，由上题可知v=√(gL•sinθ)，r=L•sinθ，代入得a=(gL•sinθ)/(L•sinθ)=g•sinθ。8.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球的速度大小v=________。参考答案：√(2gh)解析：小球从A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒。设B点速度为v，由机械能守恒定律：mgh=1/2mv²，解得v=√(2gh)。9.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，则小球做圆周运动的角速度ω=________。参考答案：√(g/(L•cosθ))解析：在水平面内做匀速圆周运动时，小球做圆周运动的半径r=L•sinθ，向心力F=mω²r=mω²L•sinθ。由向心力公式F=m(v²/r)，得mω²L•sinθ=m(v²/(L•sinθ))，解得ω=√(g/(L•cosθ))。10.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小N=________。参考答案：mg(1+2h/R)解析：在B点，小球受重力mg和支持力N，合力提供向心力，即N-mg=m(v²/R)。由机械能守恒定律，v=√(2gh)，代入得N=mg+m(2gh/R)=mg(1+2h/R)。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：橡皮筋的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适中，便于读数且在弹性限度内。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，则小球做圆周运动的向心力由重力提供。（×）解析：小球做圆周运动的向心力由细线拉力的水平分量提供，重力与拉力的竖直分量平衡。3.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球的机械能守恒。（√）解析：光滑圆弧轨道无摩擦力做功，只有重力做功，小球的机械能守恒。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，则小球做圆周运动的线速度大小v=√(gL•cosθ)。（×）解析：由上题可知，小球做圆周运动的线速度大小v=√(gL•sinθ)，而非v=√(gL•cosθ)。5.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球的速度大小v=√(gh)。（×）解析：由机械能守恒定律，v=√(2gh)，而非v=√(gh)。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，则小球做圆周运动的周期T=2π√(L/(g•sinθ))。（×）解析：由上题可知，小球做圆周运动的周期T=2π√(L/(g•cosθ))，而非T=2π√(L/(g•sinθ))。7.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，轨道对小球的支持力大小N=2mg。（×）解析：由上题可知，轨道对小球的支持力大小N=mg(1+2h/R)，而非N=2mg。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，则小球做圆周运动的向心加速度大小a=g•cosθ。（×）解析：由上题可知，小球做圆周运动的向心加速度大小a=g•sinθ，而非a=g•cosθ。9.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，小球的速度大小v=√(2gh)。（√）解析：由机械能守恒定律，v=√(2gh)。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，则小球做圆周运动的角速度ω=√(g/(L•cosθ))。（√）解析：由上题可知，小球做圆周运动的角速度ω=√(g/(L•cosθ))。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述“探究‘力的平行四边形定则’”实验的原理和步骤。参考答案：原理：力的平行四边形定则指出，两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的有向线段为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。步骤：（1）用图钉把橡皮条的一端固定在水平木板上，用两个弹簧测力计分别钩住橡皮条的另一端，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，记录O点位置；（2）记录两个弹簧测力计的读数和细线的方向；（3）撤去弹簧测力计，用铅笔和刻度尺从O点沿两个细线的方向作出力的图示；（4）用平行四边形定则作图，作出两个力的合力；（5）撤去橡皮条，用一个弹簧测力计沿原O点的方向拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与步骤（1）中相同，记录弹簧测力计的读数和细线的方向；（6）比较步骤（4）和步骤（5）中作出的力的图示，验证力的平行四边形定则。2.简述牛顿第二定律的内容和表达式。参考答案：内容：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，加速度的方向跟合外力的方向相同。表达式：F=ma。3.简述机械能守恒定律的内容和条件。参考答案：内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，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。条件：只有重力或弹力做功，系统内无摩擦力或其他非保守力做功。4.简述向心力的概念和来源。参考答案：概念：做圆周运动的物体所受的指向圆心的合外力。来源：向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力的合力，也可以是某个力的分力。5.简述匀速圆周运动的特点。参考答案：特点：（1）线速度大小不变，方向时刻改变；（2）角速度不变；（3）向心加速度大小不变，方向时刻改变；（4）周期恒定。6.简述圆周运动中向心加速度的表达式。参考答案：向心加速度的表达式：（1）a=v²/r；（2）a=rω²；（3）a=4π²r/T²；（4）a=ω²r。7.简述圆周运动中向心力的表达式。参考答案：向心力的表达式：（1）F=m(v²/r)；（2）F=mrω²；（3）F=m(4π²r/T²)；（4）F=mω²r。8.简述圆周运动中周期的概念和表达式。参考答案：概念：做圆周运动的物体完成一周运动所用的时间。表达式：T=2π/ω。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，求小球做圆周运动的角速度ω。参考答案：解：在水平面内做匀速圆周运动时，小球做圆周运动的半径r=L•sinθ，向心力F=mω²r=mω²L•sinθ。由向心力公式F=m(v²/r)，得mω²L•sinθ=m(v²/(L•sinθ))，解得ω=√(g/(L•cosθ))。2.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，求小球的速度大小v。参考答案：解：小球从A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒。设B点速度为v，由机械能守恒定律：mgh=1/2mv²，解得v=√(2gh)。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，求小球做圆周运动的线速度大小v。参考答案：解：在水平面内做匀速圆周运动时，小球做圆周运动的半径r=L•sinθ，向心力F=mω²r=mω²L•sinθ。由向心力公式F=m(v²/r)，得mω²L•sinθ=m(v²/(L•sinθ))，解得v=ω√(gL•sinθ)。又由ω=√(g/(L•cosθ))，代入得v=√(gL•sinθ)。4.如图所示，质量为m的小球从高为h的A点由静止释放，沿光滑的圆弧轨道滑到最低点B时，求轨道对小球的支持力大小N。参考答案：解：在B点，小球受重力mg和支持力N，合力提供向心力，即N-mg=m(v²/R)。由机械能守恒定律，v=√(2gh)，代入得N=mg+m(2gh/R)=mg(1+2h/R)。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，求小球做圆周运动的周期T。参考答案：解：由上题可知，小球做圆周运动的角速度ω=√(g/(L•cosθ))，周期T=2π/ω=2π√(L/(g•cosθ))。