辽宁省沈阳市第四中学高一物理第9章力学综合练习题及答案

辽宁省沈阳市第四中学高一物理第9章力学综合练习题及答案第1页共1页辽宁省沈阳市第四中学高一物理第9章力学综合练习题及答案一、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）1.一个重为50N的物体静止在水平桌面上，求物体受到的支持力大小。A.50NB.100NC.0ND.10N参考答案：A2.一个轻质弹簧的原长为10cm，劲度系数为200N/m，当弹簧被拉伸到15cm时，弹簧的弹力大小是多少？A.100NB.200NC.50ND.400N参考答案：C3.一个物体从高为20m的平台上自由下落，不计空气阻力，经过1秒时物体下落的高度是多少？A.5mB.10mC.15mD.20m参考答案：A4.一个重为80N的物体漂浮在水面上，则物体受到的浮力大小为多少？A.80NB.160NC.0ND.40N参考答案：A5.一根杠杆，动力臂为3m，阻力臂为1.5m，若动力F₁为30N，则阻力F₂的大小是多少？A.60NB.90NC.15ND.45N参考答案：A6.一个重为50N的物体放在倾角为30°的斜面上，求物体受到的沿斜面向上的静摩擦力大小（物体静止）。A.25NB.50NC.25√3ND.0N参考答案：A7.一个物体在水平桌面上做匀速直线运动，受到的合外力大小是多少？A.0NB.10NC.20ND.无法确定参考答案：A8.一个轻质弹簧的原长为8cm，劲度系数为150N/m，当弹簧被压缩到6cm时，弹簧的弹力大小是多少？A.300NB.150NC.600ND.300N参考答案：D9.一个重为80N的物体漂浮在水面上，则物体排开水的体积是多少（水的密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）？A.8×10⁻³m³B.4×10⁻³m³C.16×10⁻³m³D.0.8×10⁻³m³参考答案：A10.一个物体在水平桌面上做匀加速直线运动，加速度为2m/s²，初速度为3m/s，求3秒后的速度大小？A.9m/sB.6m/sC.12m/sD.15m/s参考答案：A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）1.一个重为50N的物体静止在水平桌面上，则物体受到的支持力大小为______N。参考答案：502.一根轻质弹簧的原长为10cm，劲度系数为200N/m，当弹簧被压缩2cm时，弹簧的弹力大小为______N。参考答案：403.一个物体在水平桌面上做匀速直线运动，速度为5m/s，则物体在1s内通过的路程为______m。参考答案：54.一个重为80N的物体放在倾角为30°的斜面上，求物体受到的沿斜面向上的分力大小为______N。参考答案：405.一个物体在水平桌面上做匀加速直线运动，加速度为2m/s²，初速度为3m/s，则3s后物体的速度为______m/s。参考答案：96.一个杠杆，动力臂为2m，阻力臂为1m。若动力F₁为30N，则阻力F₂的大小为______N。参考答案：607.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，2s内物体的速度从0增加到4m/s，则拉力F的大小为______N。参考答案：48.一个物体漂浮在水面上，浮力与重力的大小关系是______。参考答案：浮力等于重力9.一个物体在水平桌面上做匀速直线运动，受到的合外力大小是______N。参考答案：010.一个轻质弹簧的原长为8cm，劲度系数为150N/m，当弹簧被拉伸到12cm时，弹簧的弹力大小为______N。参考答案：300三、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）1.一个重为50N的物体静止在水平桌面上，则物体受到的支持力大小为50N。参考答案：×2.一个轻质弹簧的原长为10cm，劲度系数为200N/m，当弹簧被拉伸到15cm时，弹簧的弹力大小为2N。参考答案：×3.一个物体在水平桌面上做匀速直线运动，说明它受到的合外力为零。参考答案：√4.一个重为80N的物体漂浮在水面上，则物体排开水的体积等于物体自身的体积。参考答案：×5.斜面倾角越大，物体沿斜面下滑的加速度就越大。参考答案：√6.使用定滑轮可以省力，但一定不能改变力的方向。参考答案：×7.滑动摩擦力的大小总是等于动摩擦因数乘以物体受到的支持力。参考答案：×8.在光滑水平面上，一个物体受到一个水平恒定拉力作用，它的速度将不断增加。参考答案：√9.如果一个物体受到的合外力不为零，那么它的速度大小一定会发生变化。参考答案：×10.两个物体发生弹性碰撞时，系统的动量和机械能都守恒。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.请简述力对物体做功的两个必要因素。参考答案：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。2.一个物体在粗糙水平面上向右运动，受到一个水平向左的恒定拉力F。请分析物体受到的摩擦力的方向和大小关系。参考答案：①摩擦力的方向向右；②摩擦力的大小等于动摩擦因数乘以支持力，方向与相对运动方向相反。3.请解释什么是杠杆的平衡条件，并说明其物理意义。参考答案：①杠杆平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂；②其物理意义是杠杆平衡时，动力和阻力产生的力矩相等，维持杠杆的静止或匀速转动。4.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力。请分析物体在落地前瞬间的速度和加速度。参考答案：①速度竖直向下；②加速度竖直向下，大小为重力加速度g。5.请简述阿基米德原理的内容，并说明其适用条件。参考答案：①阿基米德原理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液体的重力；②适用条件是物体必须浸在液体中，且液体是静止的。6.一个物体在水平面上做匀速圆周运动，请分析它受到的向心力的方向和来源。参考答案：①向心力的方向指向圆心；②向心力的来源可以是重力、弹力、摩擦力等，取决于具体情境。7.请解释什么是功的原理，并举例说明其应用。参考答案：①功的原理是使用任何机械都不省功，即动力所做的功等于有用功加上额外功；②应用举例：斜面、杠杆、滑轮组等。8.一个物体从斜面顶端由静止开始下滑，请分析物体在下滑过程中动能和势能的变化情况。参考答案：①动能逐渐增大；②势能逐渐减小。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）1.一根质量为2kg的均匀杆AB，长1m，可绕A点自由转动。现用一水平力F=10N作用在B端，使杆与竖直方向成30°角保持静止。求此时A点受到的力的大小和方向。（假设A点受到的力只有重力和水平力F的合力）参考答案：A点受到的力为11.55N，方向与水平方向成30°角斜向上2.一个重为50N的物体放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。现用与水平方向成37°角的力F=20N拉物体，使物体在水平面上做匀速直线运动。求物体受到的摩擦力大小和方向。参考答案：摩擦力f=12N，方向与水平方向相反3.一个质量为m的小球从高h处自由下落，不计空气阻力。求小球落地前瞬间的速度大小和方向。参考答案：速度大小v=√(2gh)，方向竖直向下4.一个质量为m的小球以初速度v₀水平抛出，不计空气阻力。求小球落地前瞬间的速度大小和方向。参考答案：速度大小v=√(v₀²+2gh)，方向与水平方向成θ角，tanθ=√(2gh)/v₀5.一个质量为m的小球从高h处自由下落，不计空气阻力。求小球落地前瞬间的动能和势能。参考答案：动能Ek=mgh，势能Ep=06.一个质量为m的小球以初速度v₀水平抛出，不计空气阻力。求小球落地前瞬间的动能和势能。参考答案：动能Ek=1/2mv₀²，势能Ep=mgh7.一个质量为m的小球从高h处自由下落，不计空气阻力。求小球落地前瞬间的机械能。参考答案：机械能E=mgh8.一个质量为m的小球以初速度v₀水平抛出，不计空气阻力。求小球落地前瞬间的机械能。参考答案：机械能E=1/2mv₀²+mgh标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：本题考查“二力平衡条件”。物体静止在水平桌面上，受到重力和支持力，二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，故支持力大小等于重力，为50N。2.参考答案：C解析：本题考查“胡克定律”。弹簧弹力F=kx，x为形变量，x=15cm-10cm=5cm=0.05m，F=200N/m×0.05m=10N。3.参考答案：A解析：本题考查“自由落体运动规律”。自由落体运动位移公式h=½gt²，t=1s，h=½×10m/s²×(1s)²=5m。4.参考答案：A解析：本题考查“浮力与重力关系”。物体漂浮时，浮力等于重力，故浮力为80N。5.参考答案：A解析：本题考查“杠杆平衡条件”。杠杆平衡时，F₁L₁=F₂L₂，F₂=F₁L₁/L₂=30N×3m/1.5m=60N。6.参考答案：A解析：本题考查“静摩擦力计算”。物体静止时，静摩擦力等于沿斜面向下的重力分力，f=mgsinθ=50N×sin30°=25N。7.参考答案：A解析：本题考查“牛顿第一定律”。物体匀速直线运动时，处于平衡状态，合外力为零。8.参考答案：D解析：本题考查“胡克定律”。弹簧压缩量x=8cm-6cm=2cm=0.02m，F=kx=150N/m×0.02m=300N。9.参考答案：A解析：本题考查“阿基米德原理”。浮力等于重力，F=ρ水gV排，V排=F/(ρ水g)=80N/(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=8×10⁻³m³。10.参考答案：A解析：本题考查“匀加速直线运动规律”。速度公式v=v₀+at，v=3m/s+2m/s²×3s=9m/s。二、填空题1.参考答案：50解析：本题考查力的平衡条件。物体静止在水平桌面上，受到重力和支持力，根据二力平衡条件，支持力大小等于重力大小，即50N。2.参考答案：40解析：本题考查胡克定律。弹簧的弹力F=kx，其中k为劲度系数，x为形变量。弹簧被压缩2cm，即x=0.02m，代入公式得F=200N/m×0.02m=4N。注意单位换算。3.参考答案：5解析：本题考查匀速直线运动规律。匀速直线运动的速度恒定，路程s=vt，v=5m/s，t=1s，代入公式得s=5m/s×1s=5m。4.参考答案：40解析：本题考查力的分解。物体在斜面上受到重力G和斜面支持力N，重力沿斜面向下的分力为Gsinθ，其中θ为斜面倾角。G=80N，θ=30°，代入公式得Gsinθ=80N×sin30°=80N×0.5=40N。5.参考答案：9解析：本题考查匀加速直线运动规律。匀加速直线运动的速度公式为v=v₀+at，v₀=3m/s，a=2m/s²，t=3s，代入公式得v=3m/s+2m/s²×3s=3m/s+6m/s=9m/s。6.参考答案：60解析：本题考查杠杆平衡条件。杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁×L₁=F₂×L₂。F₁=30N，L₁=2m，L₂=1m，代入公式得F₂=30N×2m/1m=60N。7.参考答案：4解析：本题考查牛顿第二定律。根据牛顿第二定律F=ma，F=4N，m=2kg，a=2m/s²，代入公式得F=2kg×2m/s²=4N。注意单位换算。8.参考答案：浮力等于重力解析：本题考查浮力。物体漂浮在水面上，根据阿基米德原理，浮力等于物体排开水的重力，而物体排开水的重力等于物体的重力，因此浮力等于重力。9.参考答案：0解析：本题考查力的平衡条件。物体做匀速直线运动，根据牛顿第一定律，受到的合外力为零。10.参考答案：300解析：本题考查胡克定律。弹簧的弹力F=kx，其中k为劲度系数，x为形变量。弹簧被拉伸到12cm，形变量x=12cm-8cm=4cm=0.04m，代入公式得F=150N/m×0.04m=6N。注意单位换算。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查〈力的平衡条件〉。物体静止在水平桌面上，受重力G和支持力N，根据二力平衡条件，G和N大小相等、方向相反，但重力G为50N，支持力N不一定等于50N，需根据物体是否还受其他力来判断。若物体还受其他力，则N≠50N。因此，该说法错误。2.参考答案：×解析：本题考查〈胡克定律〉。弹簧弹力F=kx，其中k为劲度系数，x为形变量。弹簧原长10cm，拉伸到15cm，形变量x=15cm-10cm=5cm=0.05m。弹力F=200N/m×0.05m=10N，不是2N。因此，该说法错误。3.参考答案：√解析：本题考查〈牛顿第一定律〉。物体在水平桌面上做匀速直线运动，说明其加速度a=0。根据牛顿第二定律F=ma，合外力F=0。因此，该说法正确。4.参考答案：×解析：本题考查〈阿基米德原理〉。物体漂浮时，浮力F_浮=重力G_物。根据F_浮=ρ_液gV_排，物体排开水的体积V_排=G_物/(ρ_液g)。由于物体密度ρ_物通常不等于液体密度ρ_液，所以V_排≠物体自身体积V_物。因此，该说法错误。5.参考答案：√解析：本题考查〈斜面力学分析〉。物体沿斜面下滑的加速度a=gsinθ，其中θ为斜面倾角。g和sinθ均为正值，且sinθ随θ增大而增大，因此a随θ增大而增大。因此，该说法正确。6.参考答案：×解析：本题考查〈定滑轮特点〉。定滑轮可以改变力的方向，但使用定滑轮不能省力，只能改变力的作用点或方向。因此，该说法错误。7.参考答案：×解析：本题考查〈滑动摩擦力计算〉。滑动摩擦力f=μN，其中μ为动摩擦因数，N为垂直于接触面的正压力。只有当物体在水平面上做匀速直线运动或静止时，N才等于重力G。若物体在倾斜面上运动，或受其他力作用，N≠G，此时f≠μG。因此，该说法错误。8.参考答案：√解析：本题考查〈牛顿第二定律〉。物体在光滑水平面上受水平恒定拉力F，根据F=ma，加速度a=F/m，速度将不断增加（做匀加速直线运动）。因此，该说法正确。9.参考答案：×解析：本题考查〈牛顿第二定律〉。物体受合外力F=ma，若F不为零，则加速度a≠0。速度变化是指速度大小或方向的变化，若物体做变加速直线运动，速度大小可能不变（如方向反向），但方向变化。因此，速度大小不一定变化。因此，该说法错误。10.参考答案：×解析：本题考查〈弹性碰撞规律〉。弹性碰撞中，系统的动量守恒，但机械能守恒是有条件的，即碰撞过程中无能量损失（如无热能、声能等）。实际中完全弹性碰撞很少见，通常为非弹性碰撞。因此，该说法错误。四、简答题1.参考答案：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。解析：本题考查〈力做功的条件〉。力对物体做功需要同时满足两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。如果力与位移方向垂直，则力不做功。2.参考答案：①摩擦力的方向向右；②摩擦力的大小等于动摩擦因数乘以支持力，方向与相对运动方向相反。解析：本题考查〈摩擦力的方向与大小〉。物体在粗糙水平面上向右运动，受到水平向左的恒定拉力F，由于物体相对水平面向右运动，所以受到的摩擦力方向向右，大小等于动摩擦因数乘以支持力，方向与相对运动方向相反。3.参考答案：①杠杆平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂；②其物理意义是杠杆平衡时，动力和阻力产生的力矩相等，维持杠杆的静止或匀速转动。解析：本题考查〈杠杆平衡条件〉。杠杆平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂。其物理意义是杠杆平衡时，动力和阻力产生的力矩相等，维持杠杆的静止或匀速转动。4.参考答案：①速度竖直向下；②加速度竖直向下，大小为重力加速度g。解析：本题考查〈自由落体运动〉。物体从高处自由下落，不计空气阻力，速度方向始终竖直向下，加速度方向也竖直向下，大小为重力加速度g。5.参考答案：①阿基米德原理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液体的重力；②适用条件是物体必须浸在液体中，且液体是静止的。解析：本题考查〈阿基米德原理〉。阿基米德原理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液体的重力。适用条件是物体必须浸在液体中，且液体是静止的。6.参考答案：①向心力的方向指向圆心；②向心力的来源可以是重力、弹力、摩擦力等，取决于具体情境。解析：本题考查〈向心力〉。物体在水平面上做匀速圆周运动，向心力的方向指向圆心，向心力的来源可以是重力、弹力、摩擦力等，取决于具体情境。7.参考答案：①功的原理是使用任何机械都不省功，即动力所做的功等于有用功加上额外功；②应用举例：斜面、杠杆、滑轮组等。解析：本题考查〈功的原理〉。功的原理是使用任何机械都不省功，即动力所做的功等于有用功加上额外功。应用举例：斜面、杠杆、滑轮组等。8.参考答案：①动能逐渐增大；②势能逐渐减小。解析：本题考查〈动能和势能的变化〉。物体从斜面顶端由静止开始下滑，动能逐渐增大，势能逐渐减小，因为重力势能转化为动能。五、应用题1.参考答案：A点受到的力为11.55N，方向与水平方向成30°角斜向上解析：本题考查“力矩平衡条件”。首先对杆进行受力分析，A点受到重力G和水平力F的合力，设合力为F合。根据力矩平衡条件，有F合×Lsin30°=G×L/2，解得F合=11.55N。由于F合与水平方向成30°角斜向上，所以A点受到