2026年浙江省苏教版高中物理选修第一册力学综合测试卷

2026年浙江省苏教版高中物理选修第一册力学综合测试卷一、单选题（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6秒内的位移大小为（）A.20mB.25mC.30mD.50m解析：原物体加速度a₁=F/2m，位移x₁=½a₁t₁²，解得F=8N。改用4kg物体时，加速度a₂=F/4m=2m/s²，位移x₂=½a₂t₂²=36m。故选C。2.如图所示，倾角为θ的斜面上有一质量为m的小球，用与斜面成α角的轻绳系住，小球静止时绳的拉力大小为T。若保持α角不变，将斜面倾角θ逐渐增大，则T的大小变化情况为（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大解析：小球受重力mg、支持力N、拉力T，平衡时分解得Tcosα=mgcosθ，Tsinα=N。θ增大时，cosθ减小，T增大。故选A。3.一质量为m的小球以速度v₀水平抛出，落地时速度方向与水平方向成θ角，不计空气阻力，则小球在空中运动的时间为（）A.v₀tanθ/gB.v₀sinθ/gC.2v₀cosθ/gD.v₀g/v₀sinθ解析：落地时水平速度vx=v₀，竖直速度vy=gt=v₀tanθ，解得t=v₀tanθ/g。故选A。4.如图所示，质量分别为m₁和m₂的两物体叠放在一起，置于光滑水平面上，m₁与m₂之间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推m₁，使两物体一起做匀加速直线运动，则m₁对m₂的摩擦力大小为（）A.FB.μFC.μ(m₁+m₂)gD.μm₂g解析：整体加速度a=F/(m₁+m₂)，m₁对m₂的静摩擦力f=m₂a=m₂F/(m₁+m₂)。因F可能小于μm₁g，f不一定等于μF。故选D。5.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，在光滑水平面上做简谐运动。若弹簧伸长量为x时，小球速度大小为v，则其最大速度大小为（）A.kv/L₀B.kv²/L₀C.√(kL₀/m)D.√(mv²/k)解析：动能定理ΔEₖ=弹力做功，½mv²=½k(L₀+x)²-½kL₀²，解得v=√(kx²+2kL₀x)。最大速度对应x=0，v=√(kL₀²/m)=√(kL₀/m)。故选C。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向夹角为θ。则小球做圆周运动的角速度大小为（）A.√(g/L)B.√(gLcosθ)C.√(g/Lsinθ)D.√(gcosθ/L)解析：向心力Fₘ=mg•tanθ，Fₘ=mrω²，r=Lcosθ，解得ω=√(g/Lcosθ)。故选D。7.一质量为m的小车在粗糙水平面上运动，车与地面动摩擦因数为μ，小车在水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若要使小车受到的合外力最小，则F的方向应（）A.水平向右B.与速度方向相同C.与速度方向相反D.垂直于速度方向解析：合外力F_net=F-mμg。要使F_net最小，需F=μmg，此时F与速度方向相反。故选C。8.如图所示，质量为m的小物块从倾角为θ的斜面顶端由静止下滑，斜面与物块间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则物块下滑的加速度大小为（）A.gsinθB.gcosθC.g(sinθ-μcosθ)D.g(1-μtanθ)解析：沿斜面方向：mg•sinθ-f=ma，垂直方向：N-mg•cosθ=0，f=μN。联立解得a=g(sinθ-μcosθ)。故选C。9.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的小球（m₁>m₂），悬挂于O点，两球刚好在水平位置平衡。若突然剪断绳子，则瞬间m₁受到的合力大小为（）A.0B.m₁gC.m₂gD.(m₁-m₂)g解析：剪断瞬间，m₂受重力m₂g向下，m₁受绳子拉力T=m₂g向下。m₁受合力F=m₁g-T=m₁g-m₂g=(m₁-m₂)g。故选D。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时速度大小为v。若将圆弧轨道换成倾角为θ的斜面，小球从高为h的A'点由静止滑到B'点时速度大小也为v，则斜面的长度L为（）A.hB.h/tanθC.2h/sinθD.hcosθ解析：圆弧轨道：½mv²=mgh。斜面：½mv²=mghsinθ，解得L=h/sinθ。故选C。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做匀加速直线运动，加速度大小为a，位移为x。若撤去恒力F后，物体再运动x距离停下，则物体与地面间的动摩擦因数为______。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向夹角为θ。则小球做圆周运动的线速度大小为______。3.一质量为m的小球以速度v₀水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向成θ角，则小球在空中运动过程中重力做的功为______。4.如图所示，倾角为θ的斜面上有一质量为m的小球，用与斜面成α角的轻绳系住，小球静止时绳的拉力大小为T。若保持α角不变，将斜面倾角θ逐渐增大，则支持力N的大小变化情况为______。5.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，在光滑水平面上做简谐运动。若弹簧伸长量为x时，小球速度大小为v，则其最大加速度大小为______。6.一质量为m的小车在粗糙水平面上运动，车与地面动摩擦因数为μ，小车在水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若要使小车受到的合外力最小，则F的大小为______。7.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的小球（m₁>m₂），悬挂于O点，两球刚好在水平位置平衡。若突然剪断绳子，则瞬间m₂受到的合力大小为______。8.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，在光滑水平面上做简谐运动。若弹簧伸长量为x时，小球速度大小为v，则其机械能守恒方程为______。9.一质量为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时速度大小为v。若将圆弧轨道换成倾角为θ的斜面，小球从高为h的A'点由静止滑到B'点时速度大小也为v，则斜面的长度L与圆弧半径R的关系为______。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向夹角为θ。若要使小球做圆周运动的周期最小，则θ的大小为______。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一物体在恒力作用下做曲线运动，其加速度大小一定在变化。2.在光滑水平面上，两个质量不等的小球发生弹性正碰，碰撞后两球速度大小一定相等。3.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，在光滑水平面上做简谐运动。若弹簧伸长量为x时，小球速度大小为v，则其动能等于½kx²。4.一质量为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时速度大小为v。若将圆弧轨道换成倾角为θ的斜面，小球从高为h的A'点由静止滑到B'点时速度大小也为v，则斜面的长度L一定大于圆弧半径R。5.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向夹角为θ。则小球做圆周运动的向心力大小等于mg•tanθ。6.一根不可伸长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的小球（m₁>m₂），悬挂于O点，两球刚好在水平位置平衡。若突然剪断绳子，则瞬间m₁受到的合力大小等于m₂g。7.一质量为m的小车在粗糙水平面上运动，车与地面动摩擦因数为μ，小车在水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若要使小车受到的合外力最小，则F的方向应与速度方向相反。8.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，在光滑水平面上做简谐运动。若弹簧伸长量为x时，小球速度大小为v，则其势能等于½kx²。9.一质量为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时速度大小为v。若将圆弧轨道换成倾角为θ的斜面，小球从高为h的A'点由静止滑到B'点时速度大小也为v，则斜面的长度L与圆弧半径R的关系为L=Rsinθ。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向夹角为θ。若要使小球做圆周运动的周期最小，则θ的大小为45°。四、简答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）1.如图所示，倾角为θ的斜面上有一质量为m的小球，用与斜面成α角的轻绳系住，小球静止时绳的拉力大小为T。请推导出T与θ、α的关系式，并说明当α角不变时，θ角增大时T如何变化。2.一质量为m的小球以速度v₀水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向成θ角。请推导出小球在空中运动过程中重力做的功，并说明其与水平抛出初速度v₀的关系。3.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，在光滑水平面上做简谐运动。请写出简谐运动的恢复力表达式，并说明其是否满足简谐运动的条件。4.如图所示，质量为m的小车在粗糙水平面上运动，车与地面动摩擦因数为μ，小车在水平恒力F作用下做匀加速直线运动。请分析F的大小对小车加速度的影响，并说明当F=μmg时，小车的运动状态。五、应用题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）1.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向夹角为θ。已知小球做圆周运动的线速度大小为v，请推导出θ角的表达式，并说明当v增大时θ如何变化。2.一质量为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时速度大小为v。若将圆弧轨道换成倾角为θ的斜面，小球从高为h的A'点由静止滑到B'点时速度大小也为v，请推导出斜面的长度L与圆弧半径R的关系，并说明L与R的大小关系。3.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一质量为m的小球，在光滑水平面上做简谐运动。若弹簧伸长量为x时，小球速度大小为v，请写出系统的机械能表达式，并说明其是否守恒。4.如图所示，质量为m₁和m₂的小球（m₁>m₂）叠放在一起，置于光滑水平面上，m₁与m₂之间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推m₁，使两物体一起做匀加速直线运动。请分析F的大小对两物体间摩擦力的影响，并说明当F增大时，m₁对m₂的摩擦力如何变化。【标准答案及解析】一、单选题1.C2.A3.A4.D5.C6.D7.C8.C9.D10.C解析：2.原物体加速度a₁=F/2m=4m/s²，位移x₁=½a₁t₁²=½×4×25=50m。改用4kg物体时，加速度a₂=F/4m=2m/s²，位移x₂=½a₂t₂²=½×2×36=36m。故选C。3.小球受重力mg、支持力N、拉力T，平衡时分解得Tcosα=mgcosθ，Tsinα=N。θ增大时，cosθ减小，T增大。故选A。4.水平方向vx=v₀，竖直方向vy=gt。落地时速度方向与水平方向成θ角，tanθ=vy/vx，解得t=v₀tanθ/g。故选A。5.整体加速度a=F/(m₁+m₂)，m₁对m₂的静摩擦力f=m₂a=m₂F/(m₁+m₂)。因F可能小于μm₁g，f不一定等于μF。故选D。6.动能定理ΔEₖ=弹力做功，½mv²=½k(L₀+x)²-½kL₀²，解得v=√(kx²+2kL₀x)。最大速度对应x=0，v=√(kL₀²/m)=√(kL₀/m)。故选C。7.向心力Fₘ=mg•tanθ，Fₘ=mrω²，r=Lcosθ，解得ω=√(g/Lcosθ)。故选D。8.合外力F_net=F-mμg。要使F_net最小，需F=μmg，此时F与速度方向相反。故选C。9.沿斜面方向：mg•sinθ-f=ma，垂直方向：N-mg•cosθ=0，f=μN。联立解得a=g(sinθ-μcosθ)。故选C。10.剪断瞬间，m₂受重力m₂g向下，m₁受绳子拉力T=m₂g向下。m₁受合力F=m₁g-T=m₁g-m₂g=(m₁-m₂)g。故选D。11.圆弧轨道：½mv²=mgh。斜面：½mv²=mghsinθ，解得L=h/sinθ。故选C。二、填空题1.μ=2a/μg12.v=√(gLcosθ)13.mgh14.先增大后减小15.kx²/m16.μ(m₁+m₂)g17.m₂g18.Eₖ=½mv²=½k(L₀+x)²-½kL₀²19.L=Rsinθ20.θ=60°解析：2.恒力做功W=Fx=½mv²-0，摩擦力做功W_f=-μmgx=0-½mv²，由动能定理W-W_f=ΔEₖ，解得μ=2a/μg。3.向心力Fₘ=mg•tanθ，Fₘ=mrω²，r=Lcosθ，v=rω=√(gLcosθ)。4.重力做功W_g=mgh，与初速度v₀无关。5.沿斜面方向：mg•sinθ-f=ma，垂直方向：N-mg•cosθ=0，f=μN。θ增大时，sinθ增大，a增大，N减小，f减小，T=√(f²+N²)先增大后减小。6.恢复力F=-kx，加速度a=-kx/m，最大加速度对应最大位移x，a_max=kx_max/m=kL₀/m。7.合外力F_net=F-mμg。要使F_net最小，需F=μmg，此时F_net=0，a=0。8.剪断瞬间，m₂受重力m₂g向下，无其他力，合力F=m₂g。9.动能Eₖ=½mv²，势能Eₚ=-kx²，机械能E=Eₖ+Eₚ=½mv²-½kx²。10.圆弧轨道：½mv²=mgh。斜面：½mv²=mghsinθ，解得L=h/sinθ。11.周期T=2π√(L/g)，要使T最小，需L最小。水平方向：mv²/Lcosθ=mg•tanθ，解得L=2L₀cos²θ/g，θ=60°时L最小。三、判断题1.×22.×23.×24.×25.√26.√27.×28.×29.√30.×解析：2.恒力作用下做曲线运动，加速度方向不变，大小可能变化（如平抛运动）。3.弹性正碰，动量守恒，动能守恒，但速度大小不一定相等（如质量不等的小球正碰）。4.动能Eₖ=½mv²，势能Eₚ=-kx²，机械能E=Eₖ+Eₚ=½mv²-½kx²。5.圆弧轨道：½mv²=mgh。斜面：½mv²=mghsinθ，解得L=h/sinθ。L与R无直接关系。6.向心力Fₘ=mg•tanθ，正确。7.剪断瞬间，m₁受重力m₁g向下，m₂受重力m₂g向下，无其他力，合力F=m₂g。8.若F<μ(m₁+m₂)g，则a=0，小车静止。9.势能Eₚ=-½kx²，非½kx²。10.圆弧轨道：½mv²=mgh。斜面：½mv²=mghsinθ，解得L=h/sinθ。11.周期T=2π√(L/g)，要使T最小，需L最小。水平方向：mv²/Lcosθ=mg•tanθ，解得L=2L₀cos²θ/g，θ=60°时L最小。四、简答题1.T=mgcosθ/sin(α-θ)当α角不变时，θ角增大，sin(α-θ)减小，T增大。解析：小球受重力mg、支持力N、拉力T，平衡时分解得Tcosα=mgcosθ，Tsinα=N。联立解得T=mgcosθ/sin(α-θ)。θ增大时，sin(α-θ)减小，T增大。2.重力做功W_g=mgh与水平抛出初速度v₀无关。解析：水平抛出时，重力做功W_g=mgh，与水平方向初速度v₀无关。3.恢复力F=-kx不满足简谐运动的条件。解析：简谐运动的条件是F=-kx，但题目未说明k是否为常数，若k随x变化，则不满足简谐运动的条件。4.F的大小对小车加速度的影响：当F增大时，若F<μ(m₁+m₂)g，则a=(F-μm₁g)/(m₁+m₂)增大；若F=μ(m₁+m₂)g，则a=0；若F>μ(m₁+m₂)g，则a=(F-μm₁g)/(m₁+m₂)增大。当F=μ(m₁+m₂)g时，小车做匀速直线运动。解析：小车受重力m₁g、m₂g、支持力N、摩擦力f、恒力F，沿水平方向：F-f=(m₁+m₂)a，垂直方向：N=(m₁+m₂)g。若F<μ(m₁+m₂)g，则a=(F-μ(m₁+m₂)g)/(m₁+m₂)；若F=μ(m₁+m₂)g，则a=0；若F>μ(m₁+m₂)g，则a=(F-μ(m₁+m₂)