苏教版高中物理第4章力学知识点巩固习题及答案

苏教版高中物理第4章力学知识点巩固习题及答案第1页共1页苏教版高中物理第4章力学知识点巩固习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.一个物体静止在水平桌面上，下列说法正确的是A.物体对桌面的压力就是物体的重力B.桌面对物体的支持力是物体受到的重力的平衡力C.物体对桌面的压力是由于物体发生形变产生的D.物体受到的重力与桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力参考答案：B2.关于摩擦力，下列说法正确的是A.摩擦力总是阻碍物体的运动B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度有关C.静摩擦力的大小总是等于物体受到的拉力大小D.摩擦力可以是动力，也可以是阻力参考答案：D3.一根轻质弹簧，原长为L，将其一端固定，另一端悬挂一个重力为G的物体，弹簧伸长量为ΔL。若将其悬挂的重物改为重力为2G的物体，则弹簧的伸长量是A.ΔLB.2ΔLC.ΔL/2D.ΔL/4参考答案：B4.如图所示，一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，物体恰好能沿斜面匀速下滑，则物体受到的摩擦力大小为A.mgsinθB.mgcosθC.μmgcosθD.mgsinθ-μmgcosθ参考答案：C5.如图所示，一个质量为m的物体，放在一个以加速度a做匀加速运动的水平传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为A.maB.μmgC.μmaD.m(a+μg)参考答案：C6.如图所示，一个质量为m的物体，放在一个倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为A.mgsinθB.mgcosθC.μmgcosθD.mgsinθ-μmgcosθ参考答案：D7.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是A.物体的速度变化量总是越来越小B.物体的加速度始终不变C.物体的动能变化量总是越来越大D.物体的机械能总是守恒的参考答案：B8.如图所示，一个质量为m的物体，从高度为h的斜面顶端由静止滑下，斜面的倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体滑到底端时的速度大小为A.√(2gh)B.√(2gh(1-sinθ))C.√(2gh(1-cosθ))D.√(2gh(1-μsinθ))参考答案：B9.如图所示，一个质量为m的物体，从高度为h的竖直圆轨道顶端由静止滑下，不计空气阻力，则物体滑到最低点时对轨道的压力大小为A.mgB.3mgC.2mgD.4mg参考答案：B10.如图所示，一个质量为m的物体，放在一个水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，现用一个与水平面成θ角的力F推物体，物体恰好能沿水平面匀速运动，则力F的大小为A.μmgB.μmgcosθC.μmg/sinθD.μmg/tanθ参考答案：D二、填空题（共10小题，每题2分）1.在国际单位制中，力的单位是______。参考答案：牛顿2.物体保持原来运动状态的性质叫______。参考答案：惯性3.两个物体相互接触并发生弹性形变时产生的力叫______。参考答案：弹力4.重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的方向总是______。参考答案：竖直向下5.摩擦力的大小与压力大小和接触面的______有关。参考答案：粗糙程度6.物体在水平面上做匀速直线运动时，所受的拉力与摩擦力大小______。参考答案：相等7.合外力为零时，物体一定保持______状态。参考答案：静止或匀速直线运动8.物体受到的合外力越大，其运动状态改变得______。参考答案：越快9.弹簧测力计的原理是______。参考答案：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比10.惯性大小只与物体的______有关，与物体是否受力、运动状态等无关。参考答案：质量三、判断题（共10小题，每题2分）1.物体受到的合外力为零时，一定处于静止状态。参考答案：×2.在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体，其加速度为零。参考答案：×3.重力的方向总是垂直于支持面。参考答案：×4.两个物体若发生弹性碰撞，系统的动量和机械能都守恒。参考答案：√5.滑动摩擦力的大小总是与物体对接触面的压力成正比。参考答案：×6.物体在水平面上做匀速圆周运动时，所需的向心力由重力提供。参考答案：×7.作用力与反作用力总是同时产生、同时消失，且大小相等、方向相反。参考答案：√8.物体从高处自由下落时，不计空气阻力，其机械能守恒。参考答案：√9.在粗糙水平面上，物体受到的最大静摩擦力一定大于滑动摩擦力。参考答案：×10.功是标量，但功率是矢量。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述牛顿第一定律的内容。参考答案：任何物体都要保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。2.说明什么是向心力，并列举一个生活中向心力应用的实例。参考答案：向心力是使物体沿着圆周运动的力，方向始终指向圆心。例如，汽车转弯时，地面给予汽车的静摩擦力就是向心力。3.分析在平抛运动中，物体在水平方向和竖直方向上的运动特点。参考答案：在平抛运动中，物体在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。4.列举三个生活中常见的力的种类。参考答案：生活中常见的力的种类包括重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。5.简述功的定义及其计算公式。参考答案：功是力对物体作用的空间累积效应，计算公式为W=Flcosθ，其中F是力的大小，l是位移的大小，θ是力与位移之间的夹角。6.说明什么是机械能守恒定律，并写出其表达式。参考答案：机械能守恒定律是指在一个系统中，只有重力或弹力做功时，系统的动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。表达式为E₁=E₂，即Ek₁+Ep₁=Ek₂+Ep₂。7.分析为什么在汽车刹车时，乘客会向前倾倒。参考答案：汽车刹车时，乘客由于惯性会保持原来的运动状态，即向前运动，因此会向前倾倒。8.列举两个影响滑动摩擦力大小的因素。参考答案：影响滑动摩擦力大小的因素包括接触面的粗糙程度和正压力。五、应用题（共8小题，每题3分）1.一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，斜面长为L。求物体滑到斜面底端时的速度大小。参考答案：v=√(2gLsinθ)2.一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，在光滑水平面上移动了距离s。求恒力F对物体做的功。参考答案：W=Fs3.一质量为m的物体，从高度为h的平台自由下落，不计空气阻力。求物体落地时的动能。参考答案：Ek=mgh4.一质量为m的物体，以速度v沿光滑水平面运动，与质量为M的静止物体发生弹性正碰。求碰撞后两物体的速度。参考答案：v1'=(M-m)v/(m+M)，v2'=2mv/(m+M)5.一质量为m的物体，从倾角为θ的粗糙斜面顶端由静止下滑，斜面长为L，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=√(2gLsinθ-2μgLcosθ)6.一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，在粗糙水平面上移动了距离s，动摩擦因数为μ。求恒力F对物体做的功。参考答案：W=Fs-μmgs7.一质量为m的物体，从高度为h的平台自由下落，不计空气阻力，落地后沿粗糙水平面运动了距离s，动摩擦因数为μ。求物体在水平面上运动的总路程。参考答案：s=h/μ+h8.一质量为m的物体，以速度v沿光滑水平面运动，与质量为M的静止物体发生完全非弹性正碰。求碰撞后两物体的速度。参考答案：v'=mv/(m+M)标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：物体对桌面的压力是由于物体发生形变产生的，大小等于物体的重力，但不是同一个力；桌面对物体的支持力是物体受到的重力的平衡力，符合二力平衡的条件；物体受到的重力与桌面对物体的支持力是一对平衡力，不是作用力与反作用力。2.参考答案：D解析：摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，不一定是阻碍物体的运动；滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关；静摩擦力的大小与物体受到的拉力大小有关，但不是总是等于物体受到的拉力大小；摩擦力可以是动力，也可以是阻力，例如人走路时，地面给人的摩擦力是动力。3.参考答案：B解析：根据胡克定律，F=kx，其中F是弹簧的弹力，k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量。弹簧的劲度系数k是不变的，当弹簧悬挂的重物改为重力为2G的物体时，弹簧的弹力变为2G，根据胡克定律，弹簧的形变量也变为2倍，即弹簧的伸长量是2ΔL。4.参考答案：C解析：物体沿斜面匀速下滑，说明物体受到的合力为零。物体受到的力有重力、支持力和摩擦力。重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，摩擦力沿斜面向上，大小为μmgcosθ。由于物体匀速下滑，所以mgsinθ=μmgcosθ，摩擦力大小为μmgcosθ。5.参考答案：C解析：物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体恰好能被传送带带动，说明物体受到的摩擦力等于物体质量与加速度的乘积，即f=ma。根据牛顿第二定律，f=μmg，所以μmg=ma，摩擦力大小为μma。6.参考答案：D解析：物体沿斜面匀速下滑，说明物体受到的合力为零。物体受到的力有重力、支持力和摩擦力。重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，摩擦力沿斜面向上，大小为μmgcosθ。由于物体匀速下滑，所以mgsinθ-μmgcosθ=0，摩擦力大小为mgsinθ-μmgcosθ。7.参考答案：B解析：物体从高处自由下落，不计空气阻力，加速度始终不变，为重力加速度g；物体的速度变化量总是越来越大，因为速度的变化量与时间成正比；物体的动能变化量总是越来越大，因为动能的增加量与速度的平方成正比；物体的机械能总是守恒的，因为不计空气阻力，只有重力做功。8.参考答案：B解析：物体从高度为h的斜面顶端由静止滑下，斜面的倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，根据动能定理，mgh-μmgcosθL=1/2mv^2，其中L是斜面的长度，L=h/sinθ，代入上式得mgh-μmghcotθ=1/2mv^2，解得v=√(2gh(1-sinθ))。9.参考答案：B解析：物体滑到最低点时，速度最大，根据牛顿第二定律，N-mg=mv^2/R，其中N是轨道对物体的支持力，R是圆轨道的半径。根据动能定理，mgh=1/2mv^2，解得v=√(2gh)。代入牛顿第二定律得N-mg=m(2gh)/R，解得N=mg+2mg=3mg，轨道对物体的支持力大小为3mg。10.参考答案：D解析：物体恰好能沿水平面匀速运动，说明物体受到的合力为零。物体受到的力有重力、支持力、推力和摩擦力。推力沿水平方向的分力为Fcosθ，摩擦力沿水平方向，大小为μmg。由于物体匀速运动，所以Fcosθ=μmg，解得F=μmg/tanθ。二、填空题1.参考答案：牛顿解析：国际单位制中力的单位是牛顿，符号为N，是根据牛顿第二定律F=ma定义的，即质量为1kg的物体产生1m/s²加速度所需的力。2.参考答案：惯性解析：惯性是物体保持原来运动状态的性质，是物体的一种固有属性，与物体质量有关，一切物体都具有惯性。3.参考答案：弹力解析：弹力是两个物体相互接触并发生弹性形变时产生的力，根据胡克定律F=kx，弹力的大小与形变量成正比。4.参考答案：竖直向下解析：重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的方向总是指向地心，在地球表面附近表现为竖直向下。5.参考答案：粗糙程度解析：摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，静摩擦力大小与沿接触面方向的外力有关，最大静摩擦力f_max=μ_sN，其中μ_s是静摩擦因数，N是正压力。6.参考答案：相等解析：根据牛顿第一定律，物体在水平面上做匀速直线运动时处于平衡状态，所受的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反。7.参考答案：静止或匀速直线运动解析：根据牛顿第一定律，合外力为零时，物体一定保持静止状态或匀速直线运动状态，即运动状态不发生改变。8.参考答案：越快解析：根据牛顿第二定律F=ma，物体受到的合外力越大，其加速度越大，即运动状态改变得越快，改变越剧烈。9.参考答案：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比解析：弹簧测力计的原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比，即F=kx，通过测量弹簧的伸长量可以测量力的大小。10.参考答案：质量解析：惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体是否受力、运动状态等无关，惯性是物体保持原来运动状态的性质。三、判断题1.参考答案：×解析：物体受到的合外力为零时，根据牛顿第一定律，物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，并非一定静止。2.参考答案：×解析：在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体，其速度方向不断改变，因此存在加速度，该加速度为向心加速度，不为零。3.参考答案：×解析：重力的方向总是竖直向下，不一定垂直于支持面，例如物体放在斜面上时，重力的方向与支持面不垂直。4.参考答案：√解析：弹性碰撞过程中，系统不受外力或所受外力之和为零，因此系统的动量守恒；同时，由于碰撞是弹性的，系统的机械能也守恒。5.参考答案：×解析：滑动摩擦力的大小与物体对接触面的压力成正比，但静摩擦力的大小与压力无关，且静摩擦力最大值等于动摩擦因数与压力的乘积。6.参考答案：×解析：物体在水平面上做匀速圆周运动时，所需的向心力由水平面的支持力与重力的合力提供，并非由重力提供。7.参考答案：√解析：作用力与反作用力根据牛顿第三定律，总是同时产生、同时消失，且大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。8.参考答案：√解析：物体从高处自由下落时，不计空气阻力，只有重力做功，因此机械能守恒。9.参考答案：×解析：在粗糙水平面上，物体受到的最大静摩擦力等于动摩擦因数与正压力的乘积，而滑动摩擦力等于动摩擦因数与正压力的乘积，因此两者大小相等。10.参考答案：√解析：功是标量，只有大小没有方向；功率是描述做功快慢的物理量，也是标量，没有方向。四、简答题1.参考答案：任何物体都要保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。解析：牛顿第一定律，又称惯性定律，揭示了物体保持原有运动状态的性质。该定律指出，不受外力或所受外力合力为零的物体，将保持静止状态或匀速直线运动状态。解析中强调了定律的适用条件和结论，即物体保持原有运动状态不变，除非受到外力作用。这一定律是经典力学的基础，揭示了惯性的本质。2.参考答案：向心力是使物体沿着圆周运动的力，方向始终指向圆心。例如，汽车转弯时，地面给予汽车的静摩擦力就是向心力。解析：向心力是维持物体做圆周运动的关键力，其方向始终指向圆心，是效果力，不是某种性质的力。生活中常见的向心力应用包括汽车转弯、摩天轮上的乘客等。解析中通过具体实例说明向心力的作用，帮助理解其概念和应用。3.参考答案：在平抛运动中，物体在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。解析：平抛运动是物体以一定初速度水平抛出，只在重力作用下的运动。水平方向上，由于不受力，物体保持初速度做匀速直线运动；竖直方向上，物体做自由落体运动，加速度为重力加速度。解析中通过分解运动方向，解释了平抛运动的运动特点。4.参考答案：生活中常见的力的种类包括重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。解析：力是物体之间的相互作用，种类繁多。重力是由于地球吸引而产生的力；弹力是物体发生形变时产生的力；摩擦力是物体相对运动或相对运动趋势时产生的力；分子力是分子之间的相互作用力；电磁力是电荷之间的相互作用力。解析中列举了多种常见的力，帮助理解力的多样性。5.参考答案：功是力对物体作用的空间累积效应，计算公式为W=Flcosθ，其中F是力的大小，l是位移的大小，θ是力与位移之间的夹角。解析：功是描述力对物体做功能力的物理量，是标量。计算公式中，θ是力与位移之间的夹角，当θ=0时，力做正功；当θ=90°时，力不做功；当θ=180°时，力做负功。解析中解释了功的定义和计算方法，并说明了不同夹角下功的正负。6.参考答案：机械能守恒定律是指在一个系统中，只有重力或弹力做功时，系统的动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。表达式为E₁=E₂，即Ek₁+Ep₁=Ek₂+Ep₂。解析：机械能守恒定律是能量守恒定律在力学中的具体体现。当系统中只有重力或弹力做功时，系统的机械能守恒。表达式中的Ek表示动能，Ep表示势能。解析中解释了机械能守恒的条件和表达式，并说明了其应用。7.参考答案：汽车刹车时，乘客由于惯性会保持原来的运动状态，即向前运动，因此会向前倾倒。解析：惯性是物体保持原有运动状态的性质。汽车刹车时，汽车的速度突然减小，但乘客由于惯性，仍然保持原来的运动状态，即向前运动，因此会向前倾倒。解析中解释了惯性的作用，并说明了乘客向前倾倒的原因。8.参考答案：影响滑动摩擦力大小的因素包括接触面的粗糙程度和正压力。解析：滑动摩擦力是物体相对滑动时产生的摩擦力，其大小与接触面的粗糙程度和正压力有关。接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；正压力越大，滑动摩擦力越大。解析中解释了影响滑动摩擦力大小的因素，并说明了其关系。五、应用题1.参考答案：v=√(2gLsinθ)解析：物体在光滑斜面上做匀加速直线运动，根据动能定理，重力势能的减少量等于动能的增加量。设物体滑到斜面底端时的速度为v，则有mgh=1/2mv^2，解得v=√(2gh)。由于斜面倾角为θ，所以h=Lsinθ，代入上式得到v=√(2gLsinθ)。2.参考答案：W=Fs解析：恒力F对物体做的功等于力的大小乘以物体在力的方向上移动的距离。由于水平面光滑，物体在水平恒力F作用下做匀加速直线运动，所