北师大版高中物理必修第一册第10章综合练习题及答案

北师大版高中物理必修第一册第10章综合练习题及答案第1页共1页北师大版高中物理必修第一册第10章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）1.一物体在水平面上做初速度为5m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2m/s²，经过3秒后，物体的速度大小是多少？A.1m/sB.3m/sC.7m/sD.9m/s参考答案：C2.一物体从高度为20米的平台自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小是多少？（取g=10m/s²）A.10m/sB.20m/sC.40m/sD.50m/s参考答案：B3.一物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，在5秒时间内，物体的位移大小为10米，则该恒力F的大小是多少？（不计摩擦力）A.1NB.2NC.4ND.8N参考答案：B4.一根轻质弹簧的原长为10cm，劲度系数为500N/m，将其一端固定，另一端施加一个大小为20N的拉力，弹簧的长度变为多少？A.12cmB.14cmC.16cmD.18cm参考答案：B5.一个物体从倾角为30°的斜面顶端由静止滑下，斜面的长度为10米，不计摩擦力，物体滑到斜面底部的时间是多少？（取g=10m/s²）A.1sB.2sC.3sD.4s参考答案：A6.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为2m，角速度为πrad/s，其线速度大小是多少？A.2πm/sB.4πm/sC.6πm/sD.8πm/s参考答案：A7.一物体从高度为10米的平台自由下落，不计空气阻力，落地时的动能是多少？（取g=10m/s²，物体质量为2kg）A.100JB.200JC.300JD.400J参考答案：B8.一物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，在5秒时间内，物体的速度从0增加到10m/s，则该恒力F的大小是多少？（不计摩擦力）A.2NB.4NC.6ND.8N参考答案：A9.一根轻质弹簧的原长为10cm，劲度系数为500N/m，将其一端固定，另一端施加一个大小为10N的压缩力，弹簧的长度变为多少？A.8cmB.9cmC.11cmD.12cm参考答案：A10.一物体从倾角为45°的斜面顶端由静止滑下，斜面的长度为10米，不计摩擦力，物体滑到斜面底部的时间是多少？（取g=10m/s²）A.2sB.2.5sC.3sD.4s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）1.一物体做匀变速直线运动，初速度v₀=5m/s，加速度a=2m/s²，则第3秒末的速度为______m/s。参考答案：112.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒下落的高度为______m（取g=10m/s²）。参考答案：203.一物体放在水平桌面上，物体质量m=2kg，物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，则物体受到的摩擦力大小为______N（取g=10m/s²）。参考答案：44.一杠杆的支点O到动力作用点的距离OA=1m，到阻力作用点的距离OB=0.5m，若动力F₁=20N，则阻力F₂=______N。参考答案：405.一物体放在倾角θ=30°的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.1，则物体沿斜面向上匀速运动时受到的摩擦力大小为______N（取g=10m/s²）。参考答案：106.一物体从倾角θ=45°的斜面顶端由静止滑下，斜面的长度L=10m，则物体滑到底端所需的时间为______s（不计空气阻力，取g=10m/s²）。参考答案：√107.一物体做匀速圆周运动，半径R=2m，角速度ω=πrad/s，则物体的线速度大小为______m/s。参考答案：2π8.一物体从高度h=10m的平台自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小为______m/s（取g=10m/s²）。参考答案：10√29.一物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，已知加速度a=2m/s²，水平面长s=10m，物体初速度v₀=0，则物体通过这段距离所需的时间为______s。参考答案：510.一物体从倾角θ=30°的斜面顶端由静止滑下，斜面的长度L=10m，若物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.1，则物体滑到底端时的速度大小为______m/s（取g=10m/s²）。参考答案：10三、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.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，一定不受任何外力作用。参考答案：×2.物体受到的合外力越大，其运动状态改变得越快。参考答案：√3.滑动摩擦力的大小总是与物体对接触面的正压力成正比。参考答案：×4.有用功越多，机械效率就一定越高。参考答案：×5.做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。参考答案：√6.机械能守恒的系统中，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量会发生变化。参考答案：×7.在完全失重状态下，物体内部的弹簧测力计无法测量出任何力。参考答案：√8.斜面越光滑，物体沿斜面下滑时克服摩擦力做的功就越少。参考答案：√9.机械能守恒定律适用于任何只有重力或系统内弹力做功的封闭系统。参考答案：√10.做功越多，功率就一定越大。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.简述牛顿第一定律的内容。参考答案：一切物体总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.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恒定拉力F，物体从静止开始运动，5秒内位移为50m。求拉力F的大小。参考答案：20N3.判断：物体运动的速度越大，它受到的惯性就越大。请说明理由。参考答案：×。惯性是物体保持原有运动状态的性质，只与物体质量有关，与速度大小无关。4.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，下落第1秒末的速度是多少？参考答案：9.8m/s5.简述功的定义及其计算公式。参考答案：功是力与物体在力的方向上位移的乘积。计算公式为W=Fscosθ，其中F是力的大小，s是位移的大小，θ是力与位移方向的夹角。6.判断：功率大的机械，做功一定多。请说明理由。参考答案：×。功率是描述做功快慢的物理量，功率大只说明做功速度快，但做功多少还取决于做功时间。7.一个质量为50kg的人，沿着长为10m、高为3m的斜面匀速上滑，克服重力做功多少？参考答案：1500J8.简述机械能守恒定律的内容及其适用条件。参考答案：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内，动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件是：只有重力或系统内弹力做功，系统不受外力或所受外力不做功，系统与外界没有机械能的传递。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）1.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s²。行驶5秒后，汽车的速度是多少？位移是多少？参考答案：10m/s；50m2.一个质量为5kg的物体，放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.2。现用水平力F=30N拉着物体在桌面上匀速运动，求物体受到的摩擦力大小和方向。参考答案：30N；水平向左3.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力。下落3秒后，物体的速度是多少？下落的高度是多少？参考答案：29.4m/s；44.1m4.一个光滑的斜面，倾角为30°。一个质量为2kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，求物体下滑2秒后的速度和位移。参考答案：6.93m/s；13.86m5.一个质量为1kg的小球，以初速度10m/s水平抛出，不计空气阻力。求小球抛出后2秒内的竖直位移和水平位移。参考答案：19.6m；20m6.一个弹簧测力计，量程为5N，分度值为0.1N。现用该测力计测量一个力，指针指示求该力的大小。参考答案：2.5N7.一个物体放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.3。现用与水平方向成30°角的力F=20N拉着物体在桌面上匀速运动，求物体受到的摩擦力大小和方向。参考答案：17.32N；水平向左8.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力。下落4秒后，物体的速度是多少？下落的高度是多少？参考答案：39.2m/s；78.4m标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：本题考查匀减速直线运动的速度公式。根据v=v₀+at，代入v₀=5m/s，a=-2m/s²，t=3s，得到v=5-2×3=5-6=-1m/s。由于速度大小为1m/s，但选项中没有1m/s，重新计算发现错误，正确计算应为v=5-2×3=5-6=-1m/s，速度大小为1m/s，但选项中没有1m/s，重新检查题干和计算过程，发现题干和计算过程均正确，选项有误，应修正选项包含1m/s。2.参考答案：B解析：本题考查自由落体运动的速度公式。根据v=√(2gh)，代入g=10m/s²，h=20m，得到v=√(2×10×20)=√(400)=20m/s。3.参考答案：B解析：本题考查匀加速直线运动的位移公式。根据x=½at²，代入x=10m，a=2m/s²，得到t=√(2×10/2)=√10≈3.16s。由于题目要求的是恒力F的大小，根据F=ma，代入m=1kg（假设物体质量为1kg），a=2m/s²，得到F=2N。4.参考答案：B解析：本题考查胡克定律。根据F=kx，代入F=20N，k=500N/m，得到x=20/500=0.04m=4cm。弹簧的长度为原长加上伸长量，即10cm+4cm=14cm。5.参考答案：A解析：本题考查匀加速直线运动的位移公式。将斜面分解为水平方向和竖直方向，竖直方向做自由落体运动，根据h=½gt²，代入h=10sin30°=5m，g=10m/s²，得到t=√(2×5/10)=√1=1s。由于题目要求的是物体滑到斜面底部的时间，需要考虑水平方向的运动，但由于题目未给出水平方向的初速度和加速度，无法计算水平方向的运动时间，因此无法得出正确答案。6.参考答案：A解析：本题考查匀速圆周运动的线速度公式。根据v=ωr，代入ω=πrad/s，r=2m，得到v=π×2=2πm/s。7.参考答案：B解析：本题考查动能公式。根据Ek=½mv²，代入m=2kg，v=√(2gh)=√(2×10×10)=√200≈14.14m/s，得到Ek=½×2×(14.14)²≈200J。8.参考答案：A解析：本题考查匀加速直线运动的速度公式。根据v=at，代入v=10m/s，t=5s，得到a=10/5=2m/s²。由于题目要求的是恒力F的大小，根据F=ma，代入m=1kg（假设物体质量为1kg），a=2m/s²，得到F=2N。9.参考答案：A解析：本题考查胡克定律。根据F=kx，代入F=10N，k=500N/m，得到x=10/500=0.02m=2cm。弹簧的长度为原长减去压缩量，即10cm-2cm=8cm。10.参考答案：A解析：本题考查匀加速直线运动的位移公式。将斜面分解为水平方向和竖直方向，竖直方向做自由落体运动，根据h=½gt²，代入h=10sin45°≈7.07m，g=10m/s²，得到t=√(2×7.07/10)≈1.41s。由于题目要求的是物体滑到斜面底部的时间，需要考虑水平方向的运动，但由于题目未给出水平方向的初速度和加速度，无法计算水平方向的运动时间，因此无法得出正确答案。二、填空题1.参考答案：11解析：本题考查匀变速直线运动的速度公式。根据v=v₀+at，代入v₀=5m/s，a=2m/s²，t=3s，得到v=5+2×3=11m/s。2.参考答案：20解析：本题考查自由落体运动的位移公式。根据h=½gt²，代入g=10m/s²，t=2s，得到h=½×10×2²=20m。3.参考答案：4解析：本题考查滑动摩擦力的计算。根据f=μN，其中N=mg，代入μ=0.2，m=2kg，g=10m/s²，得到f=0.2×2×10=4N。4.参考答案：40解析：本题考查杠杆平衡条件。根据F₁×OA=F₂×OB，代入F₁=20N，OA=1m，OB=0.5m，得到F₂=20×1/0.5=40N。5.参考答案：10解析：本题考查物体在斜面上的受力分析。物体沿斜面向上匀速运动时，受到的摩擦力f=μN=μmgcosθ，代入μ=0.1，m=2kg，g=10m/s²，θ=30°，得到f=0.1×2×10×cos30°=10N。6.参考答案：√10解析：本题考查物体在斜面上的运动。首先根据s=½at²，求出加速度a，然后根据v=at求出时间t。由于物体从静止滑下，初速度v₀=0，斜面长度L=10m，倾角θ=45°，根据s=½at²，得到a=gsinθ=10×sin45°=10√2/2=5√2m/s²，然后根据v=at，得到t=v/a=0/5√2=√10s。7.参考答案：2π解析：本题考查匀速圆周运动的线速度公式。根据v=ωR，代入ω=πrad/s，R=2m，得到v=π×2=2πm/s。8.参考答案：10√2解析：本题考查自由落体运动的速度公式。根据v²=2gh，代入h=10m，g=10m/s²，得到v=√(2×10×10)=10√2m/s。9.参考答案：5解析：本题考查匀变速直线运动的位移公式。根据s=½at²，代入a=2m/s²，s=10m，得到t=√(2s/a)=√(2×10/2)=5s。10.参考答案：10解析：本题考查物体在斜面上的运动。首先根据s=½at²，求出加速度a，然后根据v=at求出速度v。由于物体从静止滑下，初速度v₀=0，斜面长度L=10m，倾角θ=30°，根据s=½at²，得到a=g(sinθ-μcosθ)=10×(sin30°-0.1×cos30°)=10×(0.5-0.1×√3/2)=10×(0.5-0.1×0.866)=10×(0.5-0.0866)=10×0.4134=4.134m/s²，然后根据v=at，得到v=4.134×√10=10m/s。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查“力与运动的关系”。在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，根据牛顿第一定律，其所受合外力为零，但不代表不受任何外力作用，可能受到平衡力的作用，如重力和支持力，它们相互抵消。因此，该说法错误。2.参考答案：√解析：本题考查“力与加速度的关系”。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。因此，该说法正确。3.参考答案：×解析：本题考查“滑动摩擦力”。滑动摩擦力的大小与物体对接触面的正压力成正比，但仅适用于动摩擦因数恒定的情况。当接触面性质变化时，动摩擦因数会改变，导致滑动摩擦力大小变化。因此，该说法错误。4.参考答案：×解析：本题考查“机械效率”。机械效率是有用功与总功的比值，有用功越多，若总功不变，机械效率会提高。但如果总功也相应增加，机械效率不一定提高。因此，该说法错误。5.参考答案：√解析：本题考查“做功的两个必要因素”。做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离，缺一不可。因此，该说法正确。6.参考答案：×解析：本题考查“机械能守恒定律”。在机械能守恒的系统中，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。因此，该说法错误。7.参考答案：√解析：本题考查“完全失重状态”。在完全失重状态下，物体内部的弹簧测力计由于物体和测力计一起自由下落，弹簧不受拉力或压力，无法测量出任何力。因此，该说法正确。8.参考答案：√解析：本题考查“斜面力学”。斜面越光滑，动摩擦因数越小，物体沿斜面下滑时克服摩擦力做的功就越少。因此，该说法正确。9.参考答案：√解析：本题考查“机械能守恒定律的适用范围”。机械能守恒定律适用于任何只有重力或系统内弹力做功的封闭系统，此时动能和势能可以相互转化，但机械能总量保持不变。因此，该说法正确。10.参考答案：×解析：本题考查“功率”。功率是功与时间的比值，做功越多，若时间不变，功率会增大。但如果时间也相应增加，功率不一定增大。因此，该说法错误。四、简答题1.参考答案：一切物体总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：本题考查牛顿第一定律。牛顿第一定律揭示了物体在不受外力或受平衡力作用时的运动规律，即保持静止或匀速直线运动状态。该定律是经典力学的基础，描述了惯性现象。2.参考答案：20N解析：本题考查匀变速直线运动规律与牛顿第二定律。首先根据位移公式s=1/2at²，求出加速度a=2s/t²=250/5²=4m/s²。再由牛顿第二定律F=ma，得到拉力F=2kg4m/s²=20N。注意题目中光滑水平面意味着忽略摩擦力。3.参考答案：×。惯性是物体保持原有运动状态的性质，只与物体质量有关，与速度大小无关。解析：本题考查惯性概念。惯性大小由质量决定，质量越大惯性越大，与物体是否运动、运动速度大小无关。速度大只说明物体运动状态改变得快，不代表惯性大。4.参考答案：9.8m/s解析：本题考查自由落体运动规律。自由落体是初速度v₀=0的匀加速直线运动，加速度a=g=9.8m/s²。下落第1秒末的速度v=v₀+at=0+9.81=9.8m/s。5.参考答案：功是力与物体在力的方向上位移的乘积。计算公式为W=Fscosθ，其中F是力的大小，s是位移的大小，θ是力与位移方向的夹角。解析：本题考查功的定义与计算。做功包含三个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离、力与位移方向的夹角余弦。公式W=Fscosθ全面描述了功的计算。6.参考答案：×。功率是描述做功快慢的物理量，功率大只说明做功速度快，但做功多少还取决于做功时间。解析：本题考查功率与功的关系。功率P=W/t，功W=Pt。功率大说明单位时间内做功多，但总功还与作用时间成正比。例如，功率大的机器工作时间短，总功可能小于功率小的机器。7.参考答案：1500J解析：本题考查功的计算。克服重力做功W=mgh，其中m=50kg，g=9.8m/s²，h=3m。W=509.83=1500J。注意斜面长度不影响克服重力做功，只与竖直高度有关。8.参考答案：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内，动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件是：只有重力或系统内弹力做功，系统不受外力或所受外力不做功，系统与外界没有机械能的传递。解析：本题考查机械能守恒定律。该定律是能量守恒在特定条件下的体现，揭示了动能与势能可以相互转化但总量守恒的规律。适用条件必须严格满足，否则机械能不守恒。五、应用题1.参考答案：10m/s；50m解析：本题考查匀加速直线运动。根据v=at