2026年北师大版高中物理选修3-1第9章力学练习题

2026年北师大版高中物理选修3-1第9章力学练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在北师大版高中物理选修3-1第9章力学中，关于力的合成与分解，下列说法正确的是（）A.两个互成角度的力合成时，合力一定大于分力B.力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则C.在共点力作用下，物体平衡时，任意两个力的合力一定与第三个力等大反向D.分力的大小一定小于合力的大小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。下列关于支持力与摩擦力的说法中，正确的是（）A.支持力N等于重力mg的垂直分量mgsinθB.摩擦力f等于重力mg的平行分量mgcosθC.若斜面光滑（f=0），则N=mgcosθ，此时物体仍可能沿斜面下滑D.支持力N与摩擦力f的合力一定等于重力mg3.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，关于牛顿运动定律的应用，下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因B.牛顿第二定律的公式F=ma中，a与F成正比，与m成反比，但a与m无关C.牛顿第三定律适用于一切相互作用力，包括接触力和非接触力D.在非惯性参考系中，牛顿运动定律仍然完全适用4.如图所示，质量为m的物体用细绳悬挂在O点，细绳与竖直方向的夹角为α。下列关于物体受力分析的说法中，正确的是（）A.物体受到重力mg和细绳拉力T的合力为零B.细绳拉力T的大小等于mgcosαC.细绳拉力的水平分量等于Tsinα，方向向左D.物体处于平衡状态，其加速度不为零5.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，关于曲线运动的描述，下列说法正确的是（）A.做曲线运动的物体，其速度方向一定改变，但加速度可能为零B.平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度恒定且方向竖直向下C.匀速圆周运动是变加速运动，其加速度大小不变但方向时刻改变D.在任何曲线运动中，物体的速度大小和方向都同时改变6.如图所示，质量为m的物体在粗糙水平面上向右运动，受到水平拉力F的作用，摩擦力大小为f。下列关于物体加速度的说法中，正确的是（）A.若F=f，则物体处于平衡状态，加速度为零B.若F>f，则物体做加速运动，加速度方向向右C.若F<f，则物体做减速运动，加速度方向向左D.物体的加速度大小一定等于(F-f)/m7.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，关于功和能的关系，下列说法正确的是（）A.功是标量，但能是矢量B.重力做正功时，物体的重力势能增加C.摩擦力做功时，一定伴随着能量的转化D.动能定理适用于惯性参考系，但功的定义与参考系无关8.如图所示，质量为m的小球从高度为h的A点自由下落，与地面碰撞后反弹到高度为h/2的B点。不计空气阻力，下列关于能量转化的说法中，正确的是（）A.小球从A到B的过程中，重力势能全部转化为动能B.小球与地面碰撞时，机械能守恒C.小球从A到B的过程中，机械能不守恒，因为动能减少了D.小球反弹到B点时，动能等于在A点时的动能的一半9.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，关于动量的概念，下列说法正确的是（）A.动量是描述物体运动状态的物理量，其方向与速度方向相同B.动量定理表明，物体动量的变化量等于所受合外力的冲量C.动量守恒定律适用于孤立系统，但动量定理适用于任何系统D.动量守恒时，系统内各物体的动量大小一定相等10.如图所示，质量为m的物体在光滑水平面上以速度v向右运动，与质量为2m的静止物体发生弹性正碰。碰撞后，两物体的速度分别为v₁和v₂。下列关于碰撞后速度的说法中，正确的是（）A.碰撞后，两物体的总动量等于mvB.碰撞后，两物体的总动能等于1/2mv²C.若v₁=0，则v₂=v/2D.弹性碰撞中，系统的机械能守恒，但动量不一定守恒二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，两个共点力的大小分别为F₁=10N和F₂=8N，它们的夹角为θ。当θ=30°时，合力的大小为________N；当θ=120°时，合力的大小为________N。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。若θ=30°，物体恰好沿斜面匀速下滑，则动摩擦因数μ=________。3.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，牛顿第二定律的公式F=ma中，F是物体所受的合外力，m是物体的质量，a是物体的加速度。该公式表明，加速度a的方向与合外力F的方向________，a的大小与F成正比，与m成________。4.如图所示，质量为m的物体用细绳悬挂在O点，细绳与竖直方向的夹角为α。细绳的拉力T的大小为________N，细绳拉力的水平分量大小为________N。5.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，做平抛运动的物体，其水平方向的速度vₓ=________，竖直方向的速度v<0xE1><0xB5><0xA7>=________（g为重力加速度，t为时间）。6.如图所示，质量为m的物体在粗糙水平面上向右运动，受到水平拉力F的作用，摩擦力大小为f。若F=20N，f=10N，物体的加速度大小a=________m/s²。7.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，功的定义是力与位移的乘积，即W=________。当力与位移方向相同时，功为正；当力与位移方向相反时，功为负。8.如图所示，质量为m的小球从高度为h的A点自由下落，与地面碰撞后反弹到高度为h/2的B点。不计空气阻力，小球从A到B的过程中，重力势能减少了________J。9.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，动量的定义是p=________。动量定理表明，物体动量的变化量等于所受合外力的冲量，即________。10.如图所示，质量为m的物体在光滑水平面上以速度v向右运动，与质量为2m的静止物体发生弹性正碰。碰撞后，两物体的速度分别为v₁和v₂。若v₁=0，则v₂=________m/s。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，两个互成角度的力合成时，合力的大小一定等于两个分力的矢量和。2.力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则，但力的分解不唯一。3.在共点力作用下，物体平衡时，任意两个力的合力一定与第三个力等大反向。4.若斜面光滑（f=0），则斜面对物体的支持力N等于重力mg的垂直分量mgsinθ。5.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，但牛顿第二定律才是定量描述力、质量与加速度关系的定律。6.牛顿第三定律适用于一切相互作用力，包括接触力和非接触力，但作用力与反作用力不一定同时产生。7.在非惯性参考系中，牛顿运动定律仍然完全适用，但需要引入惯性力。8.做曲线运动的物体，其速度方向一定改变，但加速度可能为零，例如匀速圆周运动。9.平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度恒定且方向竖直向下，但水平方向的速度不断变化。10.匀速圆周运动是变加速运动，其加速度大小不变但方向时刻改变，但速度大小保持不变。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，简述力的合成与分解的基本原理，并举例说明力的分解在实际问题中的应用。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。请分析物体在斜面上保持静止的条件，并说明支持力与摩擦力的作用。3.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，简述牛顿运动定律的主要内容，并举例说明牛顿运动定律在生活中的应用。4.如图所示，质量为m的物体用细绳悬挂在O点，细绳与竖直方向的夹角为α。请分析物体在平衡状态下的受力情况，并说明细绳拉力的作用。5.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，简述曲线运动的特点，并举例说明曲线运动在生活中的应用。6.如图所示，质量为m的物体在粗糙水平面上向右运动，受到水平拉力F的作用，摩擦力大小为f。请分析物体在水平面上运动的加速度，并说明影响加速度大小的因素。7.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，简述功和能的关系，并举例说明功和能在实际问题中的应用。8.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，简述动量的概念，并举例说明动量守恒定律在生活中的应用。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的物体从倾角为θ的斜面顶端由静止滑下，斜面的动摩擦因数为μ。请计算物体滑到斜面底端时的速度大小。2.如图所示，质量为m的物体用细绳悬挂在O点，细绳与竖直方向的夹角为α。请计算细绳的拉力大小，并说明细绳拉力的作用。3.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，质量为m的物体从高度为h的A点自由下落，与地面碰撞后反弹到高度为h/2的B点。请计算小球从A到B的过程中，重力势能的减少量。4.如图所示，质量为m的物体在光滑水平面上以速度v向右运动，与质量为2m的静止物体发生弹性正碰。请计算碰撞后两物体的速度大小。5.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，质量为m的物体在粗糙水平面上向右运动，受到水平拉力F的作用，摩擦力大小为f。请计算物体的加速度大小，并说明影响加速度大小的因素。6.如图所示，质量为m的物体从倾角为θ的斜面顶端由静止滑下，斜面的动摩擦因数为μ。请计算物体滑到斜面底端时的速度大小。7.在北师大版高中物理选修3-1第9章中，质量为m的物体用细绳悬挂在O点，细绳与竖直方向的夹角为α。请计算细绳的拉力大小，并说明细绳拉力的作用。8.如图所示，质量为m的物体在光滑水平面上以速度v向右运动，与质量为2m的静止物体发生弹性正碰。请计算碰撞后两物体的速度大小。六、标准答案及解析一、单项选择题1.B解析：力的合成与分解遵循平行四边形定则，力的分解是力的合成的逆运算。选项A错误，因为合力大小可能大于、小于或等于分力大小；选项B正确；选项C错误，因为平衡时任意两个力的合力与第三个力等大反向；选项D错误，因为分力的大小可能大于合力。2.C解析：支持力N等于重力mg的垂直分量mgcosθ，摩擦力f等于重力mg的平行分量mgsinθ。选项A错误；选项B错误；选项C正确；选项D错误，因为支持力与摩擦力的合力不一定等于重力mg。3.A解析：牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，牛顿第二定律定量描述了力、质量与加速度的关系，牛顿第三定律描述了相互作用力。选项A正确；选项B错误，因为a与m成反比；选项C错误，因为牛顿第三定律不适用于非接触力；选项D错误，因为在非惯性参考系中需要引入惯性力。4.A解析：物体处于平衡状态，其加速度为零，受到的合外力为零。细绳拉力T与重力mg的合力为零。选项A正确；选项B错误，因为细绳拉力T的大小等于重力mg除以cosα；选项C错误，因为细绳拉力的水平分量等于Tsinα，方向向右；选项D错误，因为物体处于平衡状态，加速度为零。5.B解析：做曲线运动的物体，其速度方向一定改变，加速度不为零。选项A错误；选项B正确；选项C错误，因为匀速圆周运动的加速度方向时刻改变；选项D错误，因为在曲线运动中，速度大小可能不变，例如匀速圆周运动。6.B解析：若F=f，则物体处于平衡状态，加速度为零；若F>f，则物体做加速运动，加速度方向向右；若F<f，则物体做减速运动，加速度方向向左；物体的加速度大小不一定等于(F-f)/m。选项A错误；选项B正确；选项C错误；选项D错误。7.C解析：功是标量，能也是标量；重力做正功时，物体的重力势能减少；摩擦力做功时，一定伴随着能量的转化；功的定义与参考系无关。选项A错误；选项B错误；选项C正确；选项D错误。8.D解析：小球从A到B的过程中，重力势能减少了mgh；小球与地面碰撞时，机械能不守恒；小球从A到B的过程中，机械能不守恒，因为动能减少了；小球反弹到B点时，动能等于在A点时的动能的一半。选项A错误；选项B错误；选项C错误；选项D正确。9.A解析：动量是描述物体运动状态的物理量，其方向与速度方向相同；动量定理表明，物体动量的变化量等于所受合外力的冲量；动量守恒定律适用于孤立系统，但动量定理适用于任何系统；动量守恒时，系统内各物体的动量大小不一定相等。选项A正确；选项B错误；选项C错误；选项D错误。10.B解析：碰撞后，两物体的总动量等于mv；碰撞后，两物体的总动能等于1/2mv²；若v₁=0，则v₂=v；弹性碰撞中，系统的机械能守恒，动量也守恒。选项A错误；选项B正确；选项C错误；选项D错误。二、填空题1.12；4解析：当θ=30°时，合力的大小为√(F₁²+F₂²+2F₁F₂cosθ)=√(10²+8²+2×10×8×cos30°)=12N；当θ=120°时，合力的大小为√(F₁²+F₂²-2F₁F₂cosθ)=√(10²+8²-2×10×8×cos120°)=4N。2.√3/3解析：物体沿斜面匀速下滑，说明合力为零。重力沿斜面向下的分量为mgsinθ，摩擦力f=mgsinθ，动摩擦因数μ=f/N=mgcosθ/N=mgcosθ/(mgsinθ)=√3/3。3.相同；反比解析：牛顿第二定律的公式F=ma中，加速度a的方向与合外力F的方向相同，a的大小与F成正比，与m成反比。4.mg/cosα；mgsinα解析：细绳的拉力T分解为水平分量Tsinα和竖直分量Tcosα。由平衡条件得Tcosα=mg，Tsinα=N，所以T=mg/cosα，N=mgsinα。5.v₀；gt解析：平抛运动的水平方向速度vₓ=初速度v₀，竖直方向速度v<0xE1><0xB5><0xA7>=gt。6.5解析：物体的加速度a=(F-f)/m=(20-10)/m=10/m=5m/s²。7.Fscosθ解析：功的定义是力与位移的乘积，即W=Fscosθ。8.1/2mgh解析：小球从A到B的过程中，重力势能减少了ΔEₚ=mgh-0.5mgh=1/2mgh。9.mv；FΔt解析：动量的定义是p=mv；动量定理表明，物体动量的变化量等于所受合外力的冲量，即Δp=FΔt。10.1/3解析：弹性正碰中，动量守恒，机械能守恒。由动量守恒得mv₁+2mv₂=mv，由机械能守恒得1/2mv₁²+1/2×2mv₂²=1/2mv²，解得v₂=1/3v。三、判断题1.×解析：两个互成角度的力合成时，合力的大小不一定等于两个分力的矢量和，而是等于它们的矢量和。2.√解析：力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则，但力的分解不唯一，可以分解为多个分力。3.√解析：在共点力作用下，物体平衡时，任意两个力的合力一定与第三个力等大反向。4.×解析：若斜面光滑（f=0），则斜面对物体的支持力N等于重力mg的垂直分量mgcosθ，但摩擦力f不为零。5.√解析：牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，但牛顿第二定律才是定量描述力、质量与加速度关系的定律。6.×解析：牛顿第三定律适用于一切相互作用力，包括接触力和非接触力，但作用力与反作用力一定同时产生。7.×解析：在非惯性参考系中，牛顿运动定律不适用，需要引入惯性力。8.×解析：做曲线运动的物体，其速度方向一定改变，加速度不为零。9.√解析：平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度恒定且方向竖直向下，但水平方向的速度不断变化。10.√解析：匀速圆周运动是变加速运动，其加速度大小不变但方向时刻改变，但速度大小保持不变。四、简答题1.力的合成与分解的基本原理是平行四边形定则，即两个互成角度的力可以合成为一个合力，反之，一个力也可以分解为两个互成角度的分力。力的分解不唯一，但力的合成是唯一的。力的分解在实际问题中的应用广泛，例如将斜面上的重力分解为平行于斜面和垂直于斜面的分力，可以简化受力分析。2.物体在斜面上保持静止的条件是合力为