2026年北京市实验中学高一物理第4章课后练习题及答案

2026年北京市实验中学高一物理第4章课后练习题及答案第1页共1页2026年北京市实验中学高一物理第4章课后练习题及答案一、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.下列哪个物理量是标量？A.速度B.加速度C.功D.力参考答案：C2.一物体在水平面上做匀速直线运动，关于物体所受合外力，下列说法正确的是？A.合外力不为零，方向与运动方向相同B.合外力不为零，方向与运动方向相反C.合外力为零D.合外力不为零，方向与运动方向垂直参考答案：C3.某人用水平力F拉着一个重为G的物体在水平面上移动了距离s，若物体与地面间的动摩擦因数为μ，则此人对物体做的功为？A.FsB.μGsC.FμsD.μFs参考答案：C4.一根轻质弹簧的原长为l₀，劲度系数为k，当弹簧伸长x时，它产生的弹力大小为？A.kxB.k/l₀C.kx²D.k/l₀x参考答案：A5.一个重为G的物体被放在一个倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面匀速下滑时受到的摩擦力大小为？A.μGB.μGcosθC.GsinθD.μGsinθ参考答案：B6.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，应该用弹簧测力计测量？A.物体的质量B.物体受到的重力C.滑动摩擦力的大小D.弹簧测力计的示数参考答案：C7.功的单位是焦耳，功率的单位是瓦特，它们描述的是同一个物理概念，这个说法？A.正确B.错误参考答案：B8.在“探究杠杆平衡条件”的实验中，某同学记录了以下数据：动力F₁、动力臂L₁、阻力F₂、阻力臂L₂，若杠杆平衡，则下列关系正确的是？A.F₁L₁=F₂L₂B.F₁L₁F₂L₂C.F₁L₁F₂L₂D.F₁L₁+F₂L₂=1参考答案：A9.一个质量为m的物体放在粗糙的水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推动物体，物体未被推动，则物体受到的静摩擦力大小为？A.μmgB.FC.mgD.μF参考答案：B10.一个重为G的物体被放在一个倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面匀速上滑时受到的摩擦力大小为？A.μGB.μGcosθC.GsinθD.μGsinθ参考答案：D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做匀速直线运动，受到的摩擦力大小为10N，则该物体受到的合外力大小为______N。参考答案：02.一个质量为2kg的物体，在水平方向上受到一个大小为20N的拉力，物体在2秒内移动了4m，则该拉力的功率为______W。参考答案：403.一个斜面长为5m，高为3m，一个重为100N的物体被沿斜面匀速向上推，不计摩擦力，则推力的大小为______N。参考答案：604.一个定滑轮组，动滑轮的机械效率为80%，用该滑轮组提起一个重为200N的物体，则需要施加的拉力大小为______N。参考答案：2505.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒，物体下落的高度为______m。参考答案：206.一个焦距为10cm的凸透镜，物体放在距离透镜25cm的位置，则像距为______cm，成倒立______的实像。参考答案：16；倒立缩小7.一束光线从空气射入某种透明介质，入射角为30°，折射角为45°，则该介质的折射率为______。参考答案：1.738.在“探究杠杆平衡条件”的实验中，某同学记录了以下数据：动力F1=4N，动力臂L1=10cm，阻力F2=6N，则阻力臂L2=______cm。参考答案：409.在“探究功的原理”的实验中，某同学用动滑轮将一个重为500N的物体提升2m，动滑轮的机械效率为70%，则该同学做的有用功为______J，做的总功为______J。参考答案：1000；1428.5710.某工厂需要将一个重为2000N的货物沿斜面匀速向上推，斜面的倾角为30°，摩擦系数为0.5，则该工人需要施加的推力大小为______N。参考答案：1225三、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.物体运动的速度越大，它具有的惯性就越大。参考答案：×3.功的单位是焦耳，功率的单位是瓦特，它们描述的是同一个物理概念。参考答案：×4.机械效率越高的机械，做功越快。参考答案：×5.使用动滑轮可以省力，也可以省功。参考答案：×6.某物体在水平方向上做匀速直线运动，则它一定处于平衡状态。参考答案：×7.重力的方向总是垂直于水平面。参考答案：×8.摩擦力总是阻碍物体的运动。参考答案：×9.一个物体能够对外做功，我们就说它具有能。参考答案：√10.物体运动状态改变，一定受到了力的作用。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.简述力对物体做功的两个必要因素。参考答案：力对物体做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。2.列举三种常见的简单机械，并说明它们的工作原理。参考答案：常见的简单机械有杠杆、滑轮、斜面。杠杆的工作原理是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；滑轮的工作原理是定滑轮改变力的方向，动滑轮省力；斜面是利用斜面可以省力的原理。3.说明阿基米德原理的内容及其适用条件。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液体的重力。适用条件是物体必须浸在液体中，且液体可以是水或其他液体。4.反射角总是等于入射角，这句话是否正确？为什么？参考答案：不正确。反射角等于入射角是指光线在反射时，反射光线与法线的夹角等于入射光线与法线的夹角。5.一个物体在水平面上做匀速直线运动，受到的摩擦力大小为10N，则该物体所受合外力是多少？参考答案：该物体所受合外力为0N。6.一根轻质弹簧的原长为l₀，劲度系数为k，当弹簧伸长x时，弹力的大小是多少？参考答案：弹力的大小为kx。7.一个斜面长为5m，高为3m，一个重为100N的物体被沿斜面匀速向上拉，不计摩擦力，拉力的大小是多少？参考答案：拉力的大小为60N。8.一个定滑轮组，动滑轮的机械效率为80%，用该滑轮组提起一个重为200N的物体，需要施加的拉力是多少？参考答案：需要施加的拉力是250N。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）1.一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度行驶，刹车后汽车做匀减速直线运动，经过5s速度减为18km/h。求汽车刹车后的加速度大小和汽车在刹车过程中行驶的距离。参考答案：加速度大小为2m/s²，行驶距离为90m2.一个质量为2kg的物体，从离地面高10m处自由下落，不计空气阻力。求物体落地时的速度大小和物体下落过程中重力做的功。（取g=10N/kg）参考答案：速度大小为20m/s，重力做功为200J3.一根轻质弹簧的原长为20cm，劲度系数为50N/m。现用一水平力F将弹簧拉长至30cm，求水平力F的大小和弹簧的弹性势能。（取g=10N/kg）参考答案：水平力F为50N，弹性势能为25J4.一个物体放在斜面上，斜面的倾角为30°，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。求物体沿斜面下滑的加速度大小。（取g=10N/kg）参考答案：加速度大小为5m/s²5.一个焦距为10cm的凸透镜，物体放在距离透镜15cm的位置，像成在距离透镜多少厘米的位置？像的放大率是多少？参考答案：像成在距离透镜30cm的位置，像的放大率为36.一个物体在水平方向上做匀速直线运动，受到的摩擦力大小为10N。求物体受到的合外力大小。参考答案：合外力大小为0N7.一个物体漂浮在水面上，浮力与重力的大小关系是什么？为什么？参考答案：浮力与重力大小相等，方向相反8.一个定滑轮组，动滑轮的机械效率为80%，用该滑轮组提起一个重为200N的物体，需要施加的拉力是多少？参考答案：需要施加的拉力为250N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“标量与矢量的区别”。速度、加速度、力都是矢量，有大小和方向；而功是标量，只有大小没有方向。故正确选项为C。2.参考答案：C解析：本题考查“匀速直线运动的条件”。物体做匀速直线运动，说明其加速度为零，根据牛顿第二定律F=ma，合外力为零。故正确选项为C。3.参考答案：C解析：本题考查“功的计算”。人对物体做的功等于水平力F与物体移动距离s的乘积，即W=Fs。摩擦力做的功为-μGs，但题目问的是人对物体做的功，故为Fμs。故正确选项为C。4.参考答案：A解析：本题考查“胡克定律”。根据胡克定律F=kx，弹簧伸长x时产生的弹力大小为kx。故正确选项为A。5.参考答案：B解析：本题考查“斜面上的受力分析”。物体沿斜面匀速下滑，说明其加速度为零，合外力为零。物体受到重力G、支持力N、摩擦力f，沿斜面方向有Gsinθ，摩擦力f=μN=μGcosθ。故正确选项为B。6.参考答案：C解析：本题考查“滑动摩擦力的测量”。在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，应该用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小。故正确选项为C。7.参考答案：B解析：本题考查“功与功率的区别”。功是描述力对物体做功的多少，单位是焦耳；功率是描述做功快慢的物理量，单位是瓦特。它们描述的不是同一个物理概念。故正确选项为B。8.参考答案：A解析：本题考查“杠杆平衡条件”。在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆平衡的条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂。故正确选项为A。9.参考答案：B解析：本题考查“静摩擦力的计算”。物体未被推动，说明其加速度为零，合外力为零。水平方向有推力F和静摩擦力f，二力平衡，故f=F。故正确选项为B。10.参考答案：D解析：本题考查“斜面上的受力分析”。物体沿斜面匀速上滑，说明其加速度为零，合外力为零。物体受到重力G、支持力N、摩擦力f，沿斜面方向有Gsinθ和摩擦力f=μN=μGcosθ，二力平衡，故f=μGsinθ。故正确选项为D。二、填空题1.参考答案：0解析：本题考查牛顿第一定律。物体做匀速直线运动，说明处于平衡状态，受到的合外力为零。虽然受到摩擦力，但还有其他力与之平衡，所以合外力为0N。2.参考答案：40解析：本题考查功率的计算。首先根据v=s/t求出物体的速度v=4m/2s=2m/s，然后根据P=Fv求出拉力的功率P=20N×2m/s=40W。3.参考答案：60解析：本题考查功的原理。根据功的原理，有用功等于总功，即W有用=W总。不计摩擦力，有用功W有用=Gh=100N×3m=300J。斜面的长度s=5m，根据W总=Fs，推力F=W总/s=300J/5m=60N。4.参考答案：250解析：本题考查机械效率的计算。根据η=W有用/W总，W有用=Gh=200N×h，W总=Fs，s=h/η，所以F=W总/s=ηGh/h=ηG=80%×200N=250N。5.参考答案：20解析：本题考查自由落体运动。根据h=1/2gt²，g取10m/s²，t=2s，所以h=1/2×10m/s²×(2s)²=20m。6.参考答案：16；倒立缩小解析：本题考查凸透镜成像规律。根据1/f=1/u+1/v，f=10cm，u=25cm，所以1/v=1/10cm-1/25cm=5/250cm-2/250cm=3/250cm，v=250/3cm≈16cm。因为u2f，所以成倒立缩小的实像。7.参考答案：1.73解析：本题考查折射定律。根据n=sinθ1/sinθ2，θ1=30°，θ2=45°，所以n=sin30°/sin45°=1/2÷√2/2=1/2×2/√2=√2/2≈1.73。8.参考答案：40解析：本题考查杠杆平衡条件。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，F1=4N，L1=10cm，F2=6N，所以L2=F1L1/F2=4N×10cm/6N=40cm。9.参考答案：1000；1428.57解析：本题考查功的原理和机械效率。有用功W有用=Gh=500N×2m=1000J。根据η=W有用/W总，W总=W有用/η=1000J/70%=1428.57J。10.参考答案：1225解析：本题考查受力分析与力的合成。物体受到重力G=2000N，沿斜面向下的分力Gx=mgsinθ=2000N0.50.5=1000N，垂直斜面向下的分力Gy=mgcosθ=2000N0.866=1732N。摩擦力f=μGy=0.51732N=866N。工人需要施加的推力F需要平衡Gx和f，即F=Gx+f=1000N+866N=1866N。但是还需要考虑斜面的支持力，由于物体匀速运动，支持力与Gy平衡，所以工人需要施加的推力大小为F=1866N/0.866≈1225N。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查“惯性定律”。物体在光滑水平面上做匀速直线运动时，处于平衡状态，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。惯性是物体保持运动状态不变的性质，与是否受外力无关。2.参考答案：×解析：本题考查“惯性”。惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度大小无关。速度越大，动能越大，但惯性不变。3.参考答案：×解析：本题考查“功和功率”。功是能量转化的量度，单位是焦耳；功率是做功快慢的量度，单位是瓦特。它们描述的是不同的物理概念，功是标量，功率是矢量（有方向性）。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，反映机械性能优劣，与做功快慢（功率）无关。功率描述做功的快慢，单位时间内完成的功越多，功率越大。5.参考答案：×解析：本题考查“动滑轮”。使用动滑轮可以省力（通常省一半力），但根据功的原理，不能省功。使用任何机械都不省功，只能改变力的大小或方向。6.参考答案：×解析：本题考查“平衡状态”。物体在水平方向上做匀速直线运动，说明水平方向受力平衡，但竖直方向仍受重力和支持力，合外力不为零，不处于平衡状态。平衡状态要求物体静止或匀速直线运动，且合外力为零。7.参考答案：×解析：本题考查“重力的方向”。重力的方向总是竖直向下，即指向地心，不一定垂直于水平面。只有在水平面上，重力才与水平面垂直。8.参考答案：×解析：本题考查“摩擦力”。摩擦力可以是动力也可以是阻力，取决于物体相对运动的方向。例如，传送带上的摩擦力是动力，阻碍相对运动；刹车时的摩擦力是阻力，阻碍运动。摩擦力大小与相对运动趋势有关，不是总是阻碍运动。9.参考答案：√解析：本题考查“能的概念”。一个物体能够对外做功，说明它具有做功的本领，即具有能。这是能的基本定义，能量是物体做功的能力。10.参考答案：√解析：本题考查“力与运动状态改变”。力是改变物体运动状态的原因，根据牛顿第二定律，物体运动状态改变（速度大小或方向变化），一定受到了合外力的作用。四、简答题1.参考答案：力对物体做功的两个必要因素是：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条件：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；如果物体没有发生位移，则力也不做功。这两个因素缺一不可。2.参考答案：常见的简单机械有杠杆、滑轮、斜面。杠杆的工作原理是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；滑轮的工作原理是定滑轮改变力的方向，动滑轮省力；斜面是利用斜面可以省力的原理。解析：本题考查“简单机械及其原理”。常见的简单机械包括杠杆、滑轮、斜面等。杠杆原理是动力臂与阻力臂的乘积相等；滑轮分为定滑轮和动滑轮，定滑轮不省力但可以改变力的方向，动滑轮可以省力但需要多移动距离；斜面利用斜面可以省力的原理，斜面越长越省力。3.参考答案：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液体的重力。适用条件是物体必须浸在液体中，且液体可以是水或其他液体。解析：本题考查“阿基米德原理”。阿基米德原理指出，浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力。这个原理适用于任何浸在液体中的物体，无论是完全浸没还是部分浸没，只要液体是流体即可。4.参考答案：不正确。反射角等于入射角是指光线在反射时，反射光线与法线的夹角等于入射光线与法线的夹角。解析：本题考查“光的反射定律”。光的反射定律指出，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。因此，反射角总是等于入射角，这句话是正确的。5.参考答案：该物体所受合外力为0N。解析：本题考查“力的平衡”。物体在水平面上做匀速直线运动，说明物体处于平衡状态，所受合外力为0N。虽然物体受到水平方向的摩擦力为10N，但必然存在一个与摩擦力大小相等、方向相反的力（例如水平方向的推力或拉力），使得物体所受合外力为0N。6.参考答案：弹力的大小为kx。解析：本题考查“胡克定律”。根据胡克定律，弹簧伸长或缩短时，弹力的大小与弹簧伸长或缩短的长度成正比，即F=kx，其中F是弹力的大小，k是弹簧的劲度系数，x是弹簧伸长或缩短的长度。7.参考答案：拉力的大小为60N。解析：本题考查“斜面模型”。物体沿斜面匀速向上运动，说明物体受到的拉力与摩擦力（此处不计）和重力沿斜面向下的分力平衡。重力沿斜面向下的分力为Gsinθ，其中θ是斜面的倾角。由几何关系可知，sinθ=高/长=3/5，因此重力沿斜面向下的分力为100N×3/5=60N。由于不计摩擦力，拉力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即拉力为60N。8.参考答案：需要施加的拉力是250N。解析：本题考查“机械效率”。机械效率的定义是有用功与总功的比值，即η=W有用/W总。由机械效率的定义可得，W总=W有用/η。有用功是克服重力做的功，即W有用=Gh，其中G是物体的重力，h是物体上升的高度。总功是施加的拉力做的功，即W总=Fs，其中F是施加的拉力，s是绳子自由端移动的距离。由于是定滑轮组，s=nh，其中n是动滑轮的个数。因此，W总=Fnh。代入机械效率的定义可得，Fnh=Gh/η，解得F=G/(nη)。由题意知，G=200N，η=80%，n=1（题目没有明确说明动滑轮的个数，假设只有一个动滑轮），代入可得F=200N/(1×0.8)=250N。因此，需要施加的拉力是250N。五、应用题1.参考答案：加速度大小为2m/s²，行驶距离为90m解析：本题考查匀变速直线运动规律。首先将速度单位统一为m/s，72km/h=20m/s，18km/h=5m/s。根据v=v₀+at，可得加速度a=(v-v₀)/t=(5-20)/5=-3m/s²，加