2026年部编版高中物理必修第三册第9章习题及答案

2026年部编版高中物理必修第三册第9章习题及答案第1页共1页2026年部编版高中物理必修第三册第9章习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.一个质量为5kg的物体静止在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现用与水平方向成30°角的力F拉物体，使物体做匀速直线运动，则拉力F的大小为多少？A.49NB.98NC.29.4ND.9.8N参考答案：C2.如图所示，一个质量为2kg的小球从高为5m的平台上水平飞出，不计空气阻力，小球落地时的速度大小是多少？（取g=10m/s²）A.10m/sB.15m/sC.20m/sD.25m/s参考答案：C3.一个质量为4kg的物体放在倾角为37°的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25，现用平行于斜面向上的力F推物体，使物体沿斜面匀速向上运动，则推力F的大小为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）A.39.2NB.49NC.29.4ND.19.6N参考答案：A4.一个质量为3kg的物体从高为3m的平台上自由下落，不计空气阻力，物体落地时的动能是多少？（取g=10m/s²）A.90JB.180JC.30JD.60J参考答案：A5.如图所示，一个质量为2kg的小球以初速度v₀=10m/s水平抛出，不计空气阻力，小球落地时的速度大小是多少？（取g=10m/s²）A.10m/sB.14.1m/sC.20m/sD.25m/s参考答案：B6.一个质量为5kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现用与水平方向成30°角的力F拉物体，使物体做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²，则拉力F的大小为多少？A.59.6NB.69.6NC.79.6ND.89.6N参考答案：A7.一个质量为2kg的物体从高为4m的平台上自由下落，不计空气阻力，物体落地时比开始下落时增加了多少重力势能？（取g=10m/s²）A.40JB.80JC.20JD.60J参考答案：B8.如图所示，一个质量为3kg的小球从高为4m的平台上水平飞出，不计空气阻力，小球落地时的速度方向与水平方向成37°角，则小球飞出时的初速度大小是多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（取g=10m/s²）A.8.7m/sB.9.8m/sC.10.8m/sD.11.8m/s参考答案：A9.一个质量为4kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现用水平向右的力F推物体，使物体做匀加速直线运动，加速度大小为3m/s²，则推力F的大小为多少？A.76NB.86NC.96ND.106N参考答案：C10.一个质量为3kg的物体从高为3m的平台上自由下落，不计空气阻力，物体落地时比开始下落时减少了多少重力势能？（取g=10m/s²）A.30JB.60JC.90JD.120J参考答案：C二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.一物体在水平面上受到一个水平向右的恒定拉力F，其加速度为a。若将拉力方向改为与水平方向成37°角斜向上，其他条件不变，则物体的加速度大小为______。参考答案：a/(1+μcos37°)2.一个质量为m的物体静止在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。现用与水平方向成θ角斜向上的力F拉物体，物体刚好开始运动。则水平面对物体的支持力大小为______。参考答案：mg-Fsinθ3.一个质量为m的物体从高为h的平台上水平飞出，不计空气阻力，重力加速度为g。则物体落地时速度大小为______。参考答案：√(2gh)4.一个质量为m的物体在粗糙的水平面上受到一个水平向右的恒定拉力F，其加速度为a。若将水平面倾角变为θ，其他条件不变，则物体的加速度大小为______。参考答案：a/(1-μsinθ)5.一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到一个水平向右的恒定拉力F，其加速度为a。若将水平面倾角变为θ，其他条件不变，则物体的加速度大小为______。参考答案：a6.一个质量为m的物体在粗糙的斜面上受到一个沿斜面向上的恒定拉力F，其加速度为a。若将斜面倾角变为θ，其他条件不变，则物体的加速度大小为______。参考答案：a/(1+μcosθ)7.一个质量为m的物体在光滑的斜面上，重力加速度为g。则物体下滑的加速度大小为______。参考答案：gsinθ8.一个质量为m的物体在粗糙的斜面上，重力加速度为g，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ。则物体下滑的加速度大小为______。参考答案：gsinθ-μgcosθ9.一个质量为m的物体在粗糙的水平面上受到一个水平向右的恒定拉力F，其加速度为a。若将水平面倾角变为θ，其他条件不变，则物体的加速度大小为______。参考答案：a/(1-μsinθ)10.一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到一个水平向右的恒定拉力F，其加速度为a。若将水平面倾角变为θ，其他条件不变，则物体的加速度大小为______。参考答案：a三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.在光滑水平面上，一个质量为2kg的物体受到一个水平向右的5N恒定拉力，该物体在2秒内产生的位移大小为10m。√参考答案：√2.在并联电路中，各支路两端的电压都相等，且等于总电压。√参考答案：√3.一个标有“220V100W”的灯泡，正常工作时的电阻为2.2Ω。×参考答案：×4.在匀强磁场中，一个长度为0.5m的导体棒以1m/s的速度垂直于磁感线方向运动，产生的感应电动势为0.25V。√参考答案：√5.在串联电路中，通过每个电阻的电流都相等。√参考答案：√6.一个标有“10Ω1A”的电阻，允许通过的最大功率为10W。√参考答案：√7.在并联电路中，总电流等于各支路电流之和。√参考答案：√8.一个标有“36V50W”的灯泡，正常工作时的电流为1.39A。√参考答案：√9.在匀强电场中，电势降落最快的方向是电场强度的方向。√参考答案：√10.一个标有“220V60W”的灯泡，与一个标有“220V100W”的灯泡串联接在220V的电源上，60W的灯泡会更亮。×参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述匀变速直线运动的速度时间公式及其物理意义。参考答案：v=v₀+at。速度时间公式表示匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，其中v是末速度，v₀是初速度，a是加速度，t是时间。2.说明牛顿第二定律的内容，并解释其公式F=ma中各物理量的单位。参考答案：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。公式F=ma中，F的单位是牛顿（N），m的单位是千克（kg），a的单位是米每二次方秒（m/s²）。3.分析一个物体在粗糙水平面上受到水平拉力F时，其加速度a与哪些因素有关？参考答案：物体的加速度a与水平拉力F成正比，与物体的质量m成反比。即a=(F-f)/m，其中f是摩擦力。4.列举三个常见的简单机械，并说明它们各自的特点。参考答案：常见的简单机械有杠杆、滑轮、斜面。杠杆的特点是可以改变力的方向或大小；滑轮的特点是可以省力或改变力的方向；斜面的特点是可以省力。5.简述阿基米德原理的内容，并解释其适用条件。参考答案：阿基米德原理的内容是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体的重力。适用条件是物体必须浸在液体中。6.说明光的反射定律的内容，并解释反射角与入射角的关系。参考答案：光的反射定律的内容是：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角。反射角与入射角的关系是相等的。7.分析一个物体在光滑斜面上运动时，其加速度a与哪些因素有关？参考答案：物体的加速度a与斜面的倾角θ成正比，与物体的质量m成反比。即a=gsinθ，其中g是重力加速度。8.列举三个常见的力学现象，并说明它们各自的原理。参考答案：常见的力学现象有惯性现象、力的作用是相互的、万有引力现象。惯性现象的原理是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质；力的作用是相互的原理是物体间的力是相互的；万有引力现象的原理是物体间存在相互吸引的力。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用一与斜面平行且向上的恒力F拉物体，使物体沿斜面匀速向上运动。求此时物体受到的摩擦力大小f和斜面的支持力N。（设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：f=μN,N=mgcosθ2.如图所示，一个质量为m的小球从半径为R的半球形碗口由静止下滑，碗的表面光滑。求小球滑到碗底时对碗底的压力大小N。参考答案：N=mg+mv²/R3.一个质量为m的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ。现用一与水平面成α角的恒力F推物体，使物体沿桌面匀速向右运动。求此时物体受到的摩擦力大小f和桌面的支持力N。参考答案：f=μ(N-mgsinα),N=mgcosα+Fsinα4.一个标有“220V100W”的灯泡，正常工作时的电流是多少？如果把它接在110V的电路中，实际消耗的功率是多少？参考答案：I=0.45A,P'=50W5.如图所示，一个由两个相同电阻R组成的并联电路，接在电压为U的电源上。求通过每个电阻的电流大小I。参考答案：I=U/(2R)6.一个质量为m的物体从高度为h的平台上由静止自由下落，不计空气阻力。求物体下落的时间t和落地时的速度大小v。参考答案：t=√(2h/g),v=√(2gh)7.一个标有“10Ω2A”的电阻，允许通过的最大功率是多少？如果通过它的电流是1A，它两端的电压是多少？参考答案：Pmax=20W,U'=10V8.如图所示，一个由两个电阻R₁和R₂组成的串联电路，接在电压为U的电源上。已知R₁=10Ω，R₂=20Ω，求电路中的总电流I和每个电阻两端的电压U₁和U₂。参考答案：I=U/30Ω,U₁=10V,U₂=20V标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：本题考查滑动摩擦力与力的分解。物体做匀速直线运动，说明受力平衡。对物体进行受力分析，受重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f。将拉力F分解为水平分量F₁和竖直分量F₂，F₁=Fsین30°，F₂=Fcос30°。水平方向：F₁=f，竖直方向：N+F₂=G。摩擦力f=μN。联立解得F=29.4N。选项A、B、D错误，计算错误或未分解力。2.参考答案：C解析：本题考查动能定理与自由落体运动。小球从平台飞出后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。落地时速度大小v=√(v₀²+(gt)²)=√(10²+(10×1)²)=√(100+100)=√200=20m/s。选项A、B、D错误，计算错误。3.参考答案：A解析：本题考查斜面受力分析与力的合成。物体沿斜面匀速向上运动，说明受力平衡。对物体进行受力分析，受重力G、支持力N、推力F和摩擦力f。将重力G分解为沿斜面向下的分量G₁和垂直于斜面向下的分量G₂，G₁=mgسین37°，G₂=mgсос37°。沿斜面方向：F-G₁=f，垂直斜面方向：N-G₂=0。摩擦力f=μN。联立解得F=39.2N。选项B、C、D错误，计算错误或未分解力。4.参考答案：A解析：本题考查动能定理与自由落体运动。物体从平台自由下落，只有重力做功，机械能守恒。落地时动能Ek等于开始时的重力势能Ep，Ek=Ep=mgh=3×10×3=90J。选项A、C、D错误，计算错误。5.参考答案：B解析：本题考查平抛运动分解。小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。落地时速度大小v=√(v₀²+(gt)²)=√(10²+(10×√(5/10)²)=√(100+50)=√150=14.1m/s。选项A、C、D错误，计算错误。6.参考答案：A解析：本题考查牛顿第二定律与力的分解。物体做匀加速直线运动，说明受力不平衡。对物体进行受力分析，受重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f。将拉力F分解为水平分量F₁和竖直分量F₂，F₁=Fsین30°，F₂=Fcос30°。水平方向：F₁-f=ma，竖直方向：N+F₂=G。摩擦力f=μN。联立解得F=59.6N。选项B、C、D错误，计算错误或未分解力。7.参考答案：B解析：本题考查重力势能变化。物体从平台自由下落，只有重力做功，机械能守恒。落地时重力势能比开始时减少了ΔEp=Ep=mgΔh=mgh=2×10×4=80J。选项B、C、D错误，计算错误。8.参考答案：A解析：本题考查平抛运动分解与临界条件。小球落地时速度方向与水平方向成37°角，说明水平速度v₀与竖直速度vy的比值为tan37°=0.6。竖直方向做自由落体运动，vy=gt=10×√(4/10)=√40=6.32m/s。水平初速度v₀=vy/tan37°=6.32/0.6=10.53m/s。选项B、C、D错误，计算错误。9.参考答案：C解析：本题考查牛顿第二定律与摩擦力。物体做匀加速直线运动，说明受力不平衡。对物体进行受力分析，受重力G、支持力N、推力F和摩擦力f。水平方向：F-f=ma，竖直方向：N=G。摩擦力f=μN=μmg。联立解得F=96N。选项A、B、D错误，计算错误。10.参考答案：C解析：本题考查重力势能变化。物体从平台自由下落，只有重力做功，机械能守恒。落地时重力势能比开始时减少了ΔEp=Ep=mgΔh=mgh=3×10×3=90J。选项A、B、D错误，计算错误。二、填空题1.参考答案：a/(1+μcos37°)解析：本题考查“力的分解与合成”。将拉力F分解为水平方向Fcos37°和竖直方向Fsin37°。水平方向合力为Fcos37°-μN，竖直方向合力为N+Fsin37°-mg，根据平衡条件N=mg-Fsin37°。代入牛顿第二定律Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=ma，解得a=a/(1+μcos37°)。2.参考答案：mg-Fsinθ解析：本题考查“力的平衡与分解”。将拉力F分解为水平方向Fcosθ和竖直方向Fsinθ。水平方向合力为Fcosθ-μN，竖直方向合力为N+Fsinθ-mg，根据平衡条件N=mg-Fsinθ。代入牛顿第二定律Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=0，解得N=mg-Fsinθ。3.参考答案：√(2gh)解析：本题考查“平抛运动”。水平方向速度v₀不变，竖直方向做自由落体运动，落地时竖直方向速度vy=√(2gh)。落地时速度大小v=√(v₀²+vy²)=√(2gh)。4.参考答案：a/(1-μsinθ)解析：本题考查“力的分解与合成”。将拉力F分解为水平方向Fcosθ和竖直方向Fsinθ。水平方向合力为Fcosθ-μN，竖直方向合力为N+Fsinθ-mg，根据平衡条件N=mg-Fsinθ。代入牛顿第二定律Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma，解得a=a/(1-μsinθ)。5.参考答案：a解析：本题考查“力的分解与合成”。将拉力F分解为水平方向Fcosθ和竖直方向Fsinθ。水平方向合力为Fcosθ，竖直方向合力为Fsinθ-mg，根据平衡条件N=mg-Fsinθ。代入牛顿第二定律Fcosθ=ma，解得a=a。6.参考答案：a/(1+μcosθ)解析：本题考查“力的分解与合成”。将拉力F分解为沿斜面向下Fsinθ和垂直斜面向上Fcosθ。沿斜面方向合力为Fsinθ-μN，垂直斜面方向合力为N+Fcosθ-mgcosθ，根据平衡条件N=mgcosθ-Fcosθ。代入牛顿第二定律Fsinθ-μ(mgcosθ-Fcosθ)=ma，解得a=a/(1+μcosθ)。7.参考答案：gsinθ解析：本题考查“力的分解与合成”。将重力mg分解为沿斜面向下mgcosθ和垂直斜面向上mgsinθ。沿斜面方向合力为mgsinθ，根据牛顿第二定律mgsinθ=ma，解得a=gsinθ。8.参考答案：gsinθ-μgcosθ解析：本题考查“力的分解与合成”。将重力mg分解为沿斜面向下mgcosθ和垂直斜面向上mgsinθ。沿斜面方向合力为mgsinθ-μN，垂直斜面方向合力为N+Fcosθ-mgcosθ，根据平衡条件N=mgcosθ-Fcosθ。代入牛顿第二定律mgsinθ-μ(mgcosθ-Fcosθ)=ma，解得a=gsinθ-μgcosθ。9.参考答案：a/(1-μsinθ)解析：本题考查“力的分解与合成”。将拉力F分解为水平方向Fcosθ和竖直方向Fsinθ。水平方向合力为Fcosθ-μN，竖直方向合力为N+Fsinθ-mg，根据平衡条件N=mg-Fsinθ。代入牛顿第二定律Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma，解得a=a/(1-μsinθ)。10.参考答案：a解析：本题考查“力的分解与合成”。将拉力F分解为水平方向Fcosθ和竖直方向Fsinθ。水平方向合力为Fcosθ，竖直方向合力为Fsinθ-mg，根据平衡条件N=mg-Fsinθ。代入牛顿第二定律Fcosθ=ma，解得a=a。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查〈牛顿第二定律与运动学公式综合应用〉。根据F=ma，可得加速度a=F/m=5N/2kg=2.5m/s²。再根据x=½at²，可得位移x=½×2.5m/s²×(2s)²=10m。条件自洽，有解，结论正确。2.参考答案：√解析：本题考查〈并联电路特点〉。根据并联电路的基本性质，各支路两端电压相等且等于总电压，这是电路分析的基本知识点，结论正确。3.参考答案：×解析：本题考查〈电功率与电阻的关系〉。根据P=V²/R，可得电阻R=V²/P=(220V)²/100W=484Ω。结论错误，正确电阻应为484Ω。4.参考答案：√解析：本题考查〈感应电动势的计算〉。根据E=BLv，可得感应电动势E=0.5m×1T×1m/s=0.25V。条件自洽，有解，结论正确。5.参考答案：√解析：本题考查〈串联电路特点〉。根据串联电路的基本性质，各处电流相等，这是电路分析的基本知识点，结论正确。6.参考答案：√解析：本题考查〈电功率与电流的关系〉。根据P=I²R，可得允许通过的最大电流I=√(P/R)=√(10W/10Ω)=1A。再根据P=UI，可得允许通过的最大功率P=UI=36V×1A=36W。结论正确。7.参考答案：√解析：本题考查〈并联电路特点〉。根据并联电路的基本性质，总电流等于各支路电流之和，这是电路分析的基本知识点，结论正确。8.参考答案：√解析：本题考查〈电功率与电流的关系〉。根据P=UI，可得正常工作时的电流I=P/U=50W/36V≈1.39A。结论正确。9.参考答案：√解析：本题考查〈电场线与电势关系〉。在匀强电场中，电势降落最快的方向是电场强度的方向，这是电场的基本性质，结论正确。10.参考答案：×解析：本题考查〈串联电路分压与电功率〉。根据串联电路分压原理，电阻越大分得的电压越多。两灯泡串联时，60W灯泡电阻小于100W灯泡，分得的电压更少，实际功率更小，因此60W灯泡不会更亮。结论错误。四、简答题1.参考答案：v=v₀+at。速度时间公式表示匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，其中v是末速度，v₀是初速度，a是加速度，t是时间。解析：本题考查匀变速直线运动的速度时间公式。该公式描述了速度随时间的变化规律，是匀变速直线运动的基本公式之一。公式中的v₀表示物体开始运动时的速度，a表示速度变化的快慢，即加速度，t表示时间。通过该公式，可以计算出任意时刻物体的速度。2.参考答案：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。公式F=ma中，F的单位是牛顿（N），m的单位是千克（kg），a的单位是米每二次方秒（m/s²）。解析：本题考查牛顿第二定律的内容和公式。牛顿第二定律是力学中的基本定律之一，它描述了力、质量和加速度之间的关系。公式F=ma是该定律的数学表达式，其中F表示物体所受的合外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。该公式中的单位必须符合国际单位制的要求。3.参考答案：物体的加速度a与水平拉力F成正比，与物体的质量m成反比。即a=(F-f)/m，其中f是摩擦力。解析：本题考查影响物体加速度的因素。当物体在粗糙水平面上受到水平拉力F时，除了拉力之外，还有摩擦力f的作用。根据牛顿第二定律，物体的加速度a是由合外力（拉力减去摩擦力）与质量m的比值决定的。因此，a与F成正比，与m成反比。4.参考答案：常见的简单机械有杠杆、滑轮、斜面。杠杆的特点是可以改变力的方向或大小；滑轮的特点是可以省力或改变力的方向；斜面的特点是可以省力。解析：本题考查常见的简单机械及其特点。杠杆、滑轮和斜面都是常见的简单机械，它们都可以用来改变力的方向或大小，从而使得工作更加方便。杠杆可以通过改变支点的位置来改变力的方向或大小；滑轮可以通过改变滑轮的数量和类型来省力或改变力的方向；斜面可以通过改变斜面的长度和高度来省力。5.参考答案：阿基米德原理的内容是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体的重力。适用条件是物体必须浸在液体中。解析：本题考查阿基米德原理的内容和适用条件。阿基米德原理是流体力学中的基本原理之一，它描述了浸在液体中的物体受到的浮力的大小和方向。该原理适用于任何浸在液体中的物体，无论物体的形状、大小或密度如何。6.参考答案：光的反射定律的内容是：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角。反射角与入射角的关系是相等的。解析：本题考查光的反射定律的内容和反射角与入射角的关系。光的反射定律是几何光学中的基本定律之一，它描述了光线在反射时的行为规律。根据该定律，反射角等于入射角，即反射光线与入射光线与法线的夹角相等。7.参考答案：物体的加速度a与斜面的倾角θ成正比，与物体的质量m成反比。即a=gsinθ，其中g是重力加速度。解析：本题考查影响物体加速度的因素。当物体在光滑斜面上运动时，它受到的合外力是重力沿斜面向下的分力，即mgsinθ。根据牛顿第二定律，物体的加速度a是由合外力与质量m的比值决定的。因此，a与sinθ成正比，与m成反比。8.参考答案：常见的力学现象有惯性现象、力的作用是相互的、万有引力现象。惯性现象的原理是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质；力的作用是相互的原理是物体间的力是相互的；万有引力现象的原理是物体间存在相互吸引的力。解析：本题考查常见的力学现象及其原理。惯性现象是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质，这是牛顿第一定律的内容。力的作用是相互的原理是牛顿第三定律的内容，即物体间的力是相互的。万有引力现象是物体间存在相互吸引的力，这是牛顿万有引力定律的内容。五、应用题1.参考答案：f=μN,N=mgcosθ解析：本题考查“受力分析+力的平衡”。对物体进行受力分析，受重力mg、支持力N、拉力F、摩擦力f。由于物体匀速运动，处于平衡状态，合力为零。沿斜面方向，F-f=0，f=F；垂直斜面方向，N-mgsinθ=0，N=mgsinθ。故f=μN，N=mgcosθ。其中，f=μN是滑动摩擦力的计算公式，N=mgsinθ是支持力的计算公式。2.参考答案：N=mg+mv²/R解析：本题考查“牛顿第