安徽省人教版高中物理必修第一册第4单元力学综合习题

2026年安徽省人教版高中物理必修第一册第4单元力学综合习题一、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：原物体加速度a₁=F/m₁=25/(5²)=1m/s²，改用质量为4kg的物体后，加速度a₂=F/m₂=1/2=0.5m/s²，相同时间位移x₂=a₂t²=0.5×5²=12.5m。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，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大小为（）A.mgB.mg•sinθC.mg•cosθD.mg•tanθ解析：向心力由细线拉力的水平分量提供，F向=mgtanθ，选项D正确。3.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则维持物体静止所需的最小水平推力F的大小为（）A.mg•sinαB.mg•cosαC.μmg•cosαD.mg•tanα解析：水平推力分解为沿斜面向上的分力Fcosα和垂直斜面向下的分力Fsinα，静摩擦力f=μ(N-mgcosα)，平衡时Fsinα+f=mg•sinα，解得F=mg•sinα/(sinα+μcosα)，选项A最接近但未完全精确。4.如图所示，质量为m的木块在倾角为α的斜面上恰能匀速下滑，若斜面倾角增大到β，则木块受到的摩擦力大小为（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定解析：匀速下滑时f=mg•sinα，倾角增大后f′=mg•sinβ，f′>f，选项A正确。5.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，小球落地时速度方向与水平方向成θ角，则小球落地时动能比抛出时动能增加了（）A.0B.1/2mv²C.mv²D.2mv²解析：水平方向速度不变，竖直方向速度vy=gt，落地时动能Ek′=1/2mv²+1/2m(gt)²=1/2mv²(1+2sin²θ/2)=1/2mv²(1+1)=mv²，增加量ΔEk=mv²，选项C正确。6.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力大小为（）A.μmg•cosαB.μ(mgcosα+Fsinα)C.μ(mgcosα-Fsinα)D.μFcosα解析：物体匀速运动时，沿斜面方向Fcosα-f=mg•sinα，垂直斜面方向N+Fsinα=mg•cosα，摩擦力f=μN=μ(mgcosα-Fsinα)，选项C正确。7.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，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大小为（）A.√(g/L)B.√(g•cosθ/L)C.√(g•sinθ/L)D.√(g•tanθ/L)解析：向心力F向=mLω²sinθ，重力分解为沿细线方向mg•cosθ和垂直细线方向mg•sinθ，mg•sinθ-F向=0，解得ω=√(g•sinθ/L)，选项C正确。8.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀加速运动，加速度大小为a，则物体受到的摩擦力大小为（）A.μ(mgcosα-Fsinα)B.μ(mgcosα+Fsinα)C.μ(mgcosα+ma•sinα)D.μ(ma•cosα-mg•sinα)解析：沿斜面方向Fcosα-f=ma+mg•sinα，垂直斜面方向N+Fsinα=mg•cosα，摩擦力f=μN=μ(mgcosα-Fsinα)，选项A正确。9.一质量为m的小球以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，则小球运动半径减小到原来一半时，小球受到的摩擦力大小为原来的（）A.1/2倍B.1/4倍C.2倍D.4倍解析：向心力f=mv²/r，半径减半后f′=mv²/(r/2)=2mv²/r=2f，选项C正确。10.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则物体受到的摩擦力大小为（）A.μmg•cosαB.μ(mgcosα+Fsinα)C.μ(mgcosα-Fsinα)D.μFcosα解析：沿斜面方向Fcosα-f=mg•sinα，垂直斜面方向N+Fsinα=mg•cosα，摩擦力f=μN=μ(mgcosα-Fsinα)，选项C正确。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的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，若物体恰好不沿斜面下滑，则物体受到的静摩擦力大小为______。参考答案：mg•sinα解析：静摩擦力f=ma=0，平衡时f+mg•sinα=0，解得f=-mg•sinα，大小为mg•sinα。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，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大小为______。参考答案：mg•tanθ解析：向心力由细线拉力的水平分量提供，F向=mgtanθ。3.一质量为m的物体以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，则小球运动半径为r时，小球受到的摩擦力大小为______。参考答案：mv²/r解析：向心力f=mv²/r。4.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则物体受到的摩擦力大小为______。参考答案：μ(mgcosα-Fsinα)解析：沿斜面方向Fcosα-f=mg•sinα，垂直斜面方向N+Fsinα=mg•cosα，摩擦力f=μN=μ(mgcosα-Fsinα)。5.一质量为m的小球以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，则小球运动半径减小到原来一半时，小球受到的摩擦力大小为原来的______倍。参考答案：2解析：向心力f=mv²/r，半径减半后f′=2f。6.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，若物体恰好不沿斜面下滑，则物体受到的支持力大小为______。参考答案：mg•cosα解析：垂直斜面方向N-mg•cosα=0，解得N=mg•cosα。7.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，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大小为______。参考答案：√(g•sinθ/L)解析：向心力F向=mLω²sinθ，重力分解为沿细线方向mg•cosθ和垂直细线方向mg•sinθ，mg•sinθ-F向=0，解得ω=√(g•sinθ/L)。8.一质量为m的物体以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，则小球运动半径为r时，小球受到的摩擦力大小为______。参考答案：mv²/r解析：向心力f=mv²/r。9.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则物体受到的摩擦力大小为______。参考答案：μ(mgcosα-Fsinα)解析：沿斜面方向Fcosα-f=mg•sinα，垂直斜面方向N+Fsinα=mg•cosα，摩擦力f=μN=μ(mgcosα-Fsinα)。10.一质量为m的小球以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，则小球运动半径减小到原来一半时，小球受到的摩擦力大小为原来的______倍。参考答案：2解析：向心力f=mv²/r，半径减半后f′=2f。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，若物体恰好不沿斜面下滑，则物体受到的静摩擦力大小为mg•sinα。（×）解析：静摩擦力f=ma=0，平衡时f+mg•sinα=0，解得f=-mg•sinα，大小为mg•sinα。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，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大小为mg•tanθ。（√）解析：向心力由细线拉力的水平分量提供，F向=mgtanθ。3.一质量为m的物体以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，则小球运动半径为r时，小球受到的摩擦力大小为mv²/r。（√）解析：向心力f=mv²/r。4.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则物体受到的摩擦力大小为μ(mgcosα-Fsinα)。（√）解析：沿斜面方向Fcosα-f=mg•sinα，垂直斜面方向N+Fsinα=mg•cosα，摩擦力f=μN=μ(mgcosα-Fsinα)。5.一质量为m的小球以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，则小球运动半径减小到原来一半时，小球受到的摩擦力大小为原来的2倍。（√）解析：向心力f=mv²/r，半径减半后f′=2f。6.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，若物体恰好不沿斜面下滑，则物体受到的支持力大小为mg•cosα。（√）解析：垂直斜面方向N-mg•cosα=0，解得N=mg•cosα。7.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，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大小为√(g•sinθ/L)。（√）解析：向心力F向=mLω²sinθ，重力分解为沿细线方向mg•cosθ和垂直细线方向mg•sinθ，mg•sinθ-F向=0，解得ω=√(g•sinθ/L)。8.一质量为m的物体以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，则小球运动半径为r时，小球受到的摩擦力大小为mv²/r。（√）解析：向心力f=mv²/r。9.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则物体受到的摩擦力大小为μ(mgcosα-Fsinα)。（√）解析：沿斜面方向Fcosα-f=mg•sinα，垂直斜面方向N+Fsinα=mg•cosα，摩擦力f=μN=μ(mgcosα-Fsinα)。10.一质量为m的小球以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，则小球运动半径减小到原来一半时，小球受到的摩擦力大小为原来的2倍。（√）解析：向心力f=mv²/r，半径减半后f′=2f。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。（答：牛顿第二定律的内容是：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.简述静摩擦力的特点。（答：静摩擦力的大小与物体所受的合外力有关，方向与物体相对运动趋势的方向相反，最大静摩擦力fmax=μsN。）3.简述向心力的特点。（答：向心力是使物体做圆周运动的力，方向始终指向圆心，大小与物体的质量、速度和半径有关，表达式为F向=mv²/r。）4.简述匀速圆周运动的特点。（答：匀速圆周运动是速度大小不变但方向时刻变化的变速运动，加速度大小不变但方向始终指向圆心。）5.简述动摩擦力的特点。（答：动摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比，方向与物体相对运动的方向相反，表达式为f=μkN。）6.简述圆周运动中向心力的来源。（答：向心力可以是重力、弹力、摩擦力或它们的合力，取决于具体情境。）7.简述匀速圆周运动中速度和加速度的关系。（答：速度大小不变但方向时刻变化，加速度大小不变但方向始终指向圆心。）8.简述匀速圆周运动中向心加速度的表达式。（答：向心加速度的表达式为a向=ω²r=mv²/r。）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，悬点O固定，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向心力大小。（解：向心力由细线拉力的水平分量提供，F向=mgtanθ。）2.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求物体受到的摩擦力大小。（解：沿斜面方向Fcosα-f=mg•sinα，垂直斜面方向N+Fsinα=mg•cosα，摩擦力f=μN=μ(mgcosα-Fsinα)。）3.一质量为m的物体以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，求小球运动半径为r时，小球受到的摩擦力大小。（解：向心力f=mv²/r。）4.一质量为m的小球以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，求小球运动半径减小到原来一半时，小球受到的摩擦力大小。（解：向心力f=mv²/r，半径减半后f′=2f。）5.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，若物体恰好不沿斜面下滑，求物体受到的静摩擦力大小。（解：静摩擦力f=ma=0，平衡时f+mg•sinα=0，解得f=-mg•sinα，大小为mg•sinα。）6.一质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，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大小。（解：向心力F向=mLω²sinθ，重力分解为沿细线方向mg•cosθ和垂直细线方向mg•sinθ，mg•sinθ-F向=0，解得ω=√(g•sinθ/L)。）7.一质量为m的物体以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，小球与桌面间的动摩擦因数为μ，求小球运动半径为r时，小球受到的摩擦力大小。（解：向心力f=mv²/r。）8.一质量为m的物体静止在倾角为α的粗糙斜面上，斜面与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求物体受到的摩擦力大小。（解：沿斜面方向Fcosα-f=mg•sinα，垂直斜面方向N+Fsinα=mg•cosα，摩擦力f=μN=μ(mgcosα-Fsinα)。）【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.D3.C4.A5.B6.C7.C8.A9.C10.C二、填空题1.mg•sinα2.mg•tanθ3.mv²/r4.μ(mgcosα-Fsinα)5.26.mg•cosα7.√(g•sinθ/L)8.mv²/r9.μ(mgcosα-Fsinα)10.2三、判断题1.×2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√四、简答题1.答：牛顿第二定律的内容是：物体的