2026年北师大版高中物理必修第1册第8章习题集及答案

2026年北师大版高中物理必修第1册第8章习题集及答案第1页共1页2026年北师大版高中物理必修第1册第8章习题集及答案一、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.在探究“功”的实验中，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数为5N，木块移动的距离为3m，则弹簧测力计对木块做的功为多少？A.10JB.15JC.20JD.30J参考答案：B2.一个质量为2kg的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.2，现用水平力F=10N拉物体，物体未动，则桌面对物体的摩擦力大小为多少？A.2NB.4NC.6ND.8N参考答案：B3.一个质量为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，则物体滑到斜面底端时的速度大小为多少？A.√(2gh)B.√(2gh(1-μsinθ))C.√(2gh(1-μcosθ))D.√(2ghμ)参考答案：B4.一个质量为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，现用平行于斜面向上的力F拉物体，使物体沿斜面匀速向上运动，则力F的大小为多少？A.mg(sinθ-μcosθ)B.mg(sinθ+μcosθ)C.μmgD.mg参考答案：B5.一个质量为m的物体放在一个水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ角的力F拉物体，使物体沿桌面匀速向右运动，则力F的大小为多少？A.μmgB.μmg/(cosθ-sinθ)C.μmg/(cosθ+sinθ)D.mg参考答案：C6.一个质量为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，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上运动，物体对斜面的压力大小为多少？A.mgB.mgcosθC.mg/(cosθ-μsinθ)D.mg/(cosθ+μsinθ)参考答案：C7.一个质量为m的物体放在一个水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ角的力F推物体，使物体沿桌面匀速向右运动，则物体受到的摩擦力大小为多少？A.μmgB.μmgcosθC.μmg/(cosθ-sinθ)D.μmg/(cosθ+sinθ)参考答案：A8.一个质量为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，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上运动，则物体受到的摩擦力方向为多少？A.沿斜面向下B.沿斜面向上C.垂直于斜面向下D.垂直于斜面向上参考答案：A9.一个质量为m的物体放在一个水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ角的力F拉物体，使物体沿桌面匀速向右运动，则物体受到的合力大小为多少？A.0B.μmgC.FsinθD.Fcosθ参考答案：A10.一个质量为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，现用水平力F推物体，使物体沿斜面向上运动，则物体受到的合力方向为多少？A.沿斜面向下B.沿斜面向上C.垂直于斜面向下D.垂直于斜面向上参考答案：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.在探究“功”的实验中，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数为5N，木块移动的距离为3m，则弹簧测力计对木块做的功为______J。参考答案：152.一个质量为2kg的物体静止在水平桌面上，物体与桌面之间的动摩擦因数为0.2，现用水平力F=10N拉动物体，物体受到的摩擦力大小为______N。参考答案：43.一个物体从高为20米的建筑物上自由落下，不计空气阻力，物体落地前的速度大小为______m/s（取g=10m/s²）。参考答案：204.一风力发电机高50米，叶片长度20米，当风速为15米/秒时，风力发电机叶片尖端的线速度大小为______m/s。参考答案：3005.某水库大坝高30米，底宽20米，顶宽10米，呈梯形，当水库水位达到大坝顶时，大坝底部受到的压强为______Pa（取水的密度为1.0×10³kg/m³，g=10m/s²）。参考答案：3×10⁵6.一管道工程需要铺设一段长为500米的管道，计划每天铺设80米，由于天气原因，第一天只铺设了60米，则完成整个工程需要______天。参考答案：77.一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，经过2秒后，物体竖直方向下落的高度为______m（取g=10m/s²）。参考答案：208.一个质量为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，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，则物体滑到底端时的速度大小为______m/s。参考答案：√(2gh(1-μsinθ)/(1-μ²))9.一个质量为2kg的物体静止在水平桌面上，物体与桌面之间的动摩擦因数为0.2，现用水平力F=10N拉动物体，物体受到的摩擦力大小为______N。参考答案：410.一风力发电机高H米，叶片长度R米，当风速为v米/秒时，风力发电机叶片尖端的线速度大小为______m/s。参考答案：vR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.在匀强电场中，电场力对电荷做的功只与电荷的初末位置有关，与电荷移动的路径无关。√参考答案：√2.一个带正电的物体靠近不带电的验电器金属球时，验电器金属箔会张开，这是因为金属箔带上了正电。×参考答案：×3.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做功越多，消耗的电能越多。√参考答案：√4.电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。√参考答案：√5.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：√6.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。√参考答案：√7.电路中发生短路时，电路中的电流会瞬间变得很大，可能导致电路中的元件损坏。√参考答案：√8.电磁感应现象中，产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。×参考答案：×9.自感现象是电磁感应现象的一种特殊情况，自感线圈对直流电相当于断路，对交流电相当于通路。√参考答案：√10.互感现象是两个线圈之间通过磁场相互影响的现象，变压器就是利用互感现象工作的。√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.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为什么要使用控制变量法？参考答案：为了研究加速度与力的关系时保持质量不变，研究加速度与质量的关系时保持力不变。2.请简述牛顿第二定律的内容及其公式表达。参考答案：内容：物体的加速度与它所受的合外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。公式：a=F合/m。3.一物体在水平恒力作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，请分析物体受到的各个力。参考答案：物体受到重力、水平面的支持力、水平拉力和滑动摩擦力。重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，拉力方向水平向右，滑动摩擦力方向水平向左。4.什么是惯性？它与质量有何关系？参考答案：惯性是物体保持其运动状态不变的性质。质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大。5.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，2秒内速度从0增加到4m/s，求拉力F的大小。参考答案：拉力F=4N。6.请解释什么是动摩擦因数，并说明它的大小与哪些因素有关。参考答案：动摩擦因数是表示两个接触面之间摩擦力大小与正压力大小关系的物理量，它的大小与接触面的材料性质和粗糙程度有关。7.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止滑下，斜面长10m，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，求物体滑到斜面底端时的速度大小。（g取10m/s²）参考答案：物体受到重力、支持力、沿斜面向下的分力和滑动摩擦力。沿斜面向下的分力F下滑=mgsin30°=2kg×10m/s²×0.5=10N，滑动摩擦力f=μN=μmgcos30°=0.2×2kg×10m/s²×0.866=3.46N。根据牛顿第二定律，沿斜面方向合力F合=F下滑-f=10N-3.46N=6.54N，加速度a=F合/m=6.54N÷2kg=3.27m/s²。物体滑到斜面底端时的速度大小v=√(2as)=√(2×3.27m/s²×10m)=8.15m/s。8.在验证牛顿第二定律的实验中，若实验中使用的砝码总质量远小于小车质量，为什么可以近似认为砝码的总重力等于小车受到的拉力？参考答案：因为砝码总质量远小于小车质量，所以砝码的总重力近似等于小车受到的拉力，且小车受到的摩擦力较小，可以忽略不计。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）1.一个质量为2kg的物体，从高为5m的平台上自由下落，不计空气阻力。求物体落地时的速度大小。参考答案：10m/s2.一个质量为3kg的物体，在水平恒力F的作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，求水平恒力F的大小。参考答案：8.6N3.一个质量为4kg的物体，从倾角为30°的斜面顶端由静止滑下，斜面长10m，物体与斜面间的动摩擦因数为0.1。不计空气阻力，求物体滑到斜面底端时的速度大小。参考答案：5.48m/s4.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学记录了以下数据：当拉力F=2N时，物体的加速度a=1m/s²；当拉力F=4N时，物体的加速度a=2m/s²。求该实验中物体的质量m。参考答案：2kg5.一个质量为5kg的物体，在水平恒力F的作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度大小为3m/s²。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.3，求水平恒力F的大小。参考答案：17.6N6.一个质量为6kg的物体，从高为10m的平台上自由下落，不计空气阻力。求物体落地时动能的大小。参考答案：600J7.在验证牛顿第二定律的实验中，若实验中使用的砝码总质量远小于小车的质量，求实验中测得的加速度a与实际加速度a'的比值。参考答案：18.一个质量为7kg的物体，在水平恒力F的作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度大小为4m/s²。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，求水平恒力F的大小。参考答案：29.4N标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：本题考查功的计算。功的定义是力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。在本题中，弹簧测力计对木块做的功W=Fs=5N×3m=15J。选项A正确。2.参考答案：B解析：本题考查摩擦力的计算。由于物体未动，说明物体处于平衡状态，受到的合力为零。水平方向上，拉力F与摩擦力f平衡，所以f=F=10N。选项B正确。3.参考答案：B解析：本题考查动能定理的应用。物体滑到斜面底端时的动能等于它克服摩擦力做的功加上重力势能的减少量。根据动能定理，mgh-fs=1/2mv^2，其中fs是摩擦力做的功，fs=μmgcosθ。代入公式得到mgh-μmgcosθ=1/2mv^2，解得v=√(2gh(1-μcosθ))。选项B正确。4.参考答案：B解析：本题考查受力分析。物体沿斜面匀速向上运动，说明物体处于平衡状态，受到的合力为零。沿斜面方向上，拉力F与重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f平衡，所以F=mgsinθ+f。摩擦力f=μmgcosθ。代入公式得到F=mgsinθ+μmgcosθ。选项B正确。5.参考答案：C解析：本题考查受力分析。物体沿桌面匀速向右运动，说明物体处于平衡状态，受到的合力为零。水平方向上，拉力F的水平分量Fcosθ与摩擦力f平衡，所以f=Fcosθ。摩擦力f=μmg。代入公式得到μmg=Fcosθ，解得F=μmg/(cosθ-sinθ)。选项C正确。6.参考答案：C解析：本题考查受力分析。物体对斜面的压力N是物体受到的重力mg与水平力F的垂直于斜面的分力Fsinθ的合力。根据牛顿第三定律，物体对斜面的压力N=mg/(cosθ-μsinθ)。选项C正确。7.参考答案：A解析：本题考查摩擦力的计算。物体沿桌面匀速向右运动，说明物体处于平衡状态，受到的合力为零。水平方向上，拉力F的水平分量Fcosθ与摩擦力f平衡，所以f=Fcosθ。摩擦力f=μmg。代入公式得到μmg=Fcosθ，解得F=μmg/(cosθ-sinθ)。选项A正确。8.参考答案：A解析：本题考查摩擦力的方向。物体沿斜面向上运动，摩擦力的方向总是阻碍物体的相对运动，所以摩擦力的方向沿斜面向下。选项A正确。9.参考答案：A解析：本题考查受力分析。物体沿桌面匀速向右运动，说明物体处于平衡状态，受到的合力为零。水平方向上，拉力F的水平分量Fcosθ与摩擦力f平衡，所以f=Fcosθ。摩擦力f=μmg。代入公式得到μmg=Fcosθ，解得F=μmg/(cosθ-sinθ)。合力为零，选项A正确。10.参考答案：A解析：本题考查受力分析。物体沿斜面向上运动，说明物体处于平衡状态，受到的合力为零。沿斜面方向上，拉力F与重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f平衡，所以F=mgsinθ+f。摩擦力f=μmgcosθ。代入公式得到F=mgsinθ+μmgcosθ。合力方向沿斜面向下，选项A正确。二、填空题1.参考答案：15解析：本题考查“功”的计算。根据功的定义，功W等于力F与物体在力的方向上移动的距离s的乘积，即W=Fs。在本题中，弹簧测力计的示数为5N，木块移动的距离为3m，因此弹簧测力计对木块做的功为W=5N×3m=15J。2.参考答案：4解析：本题考查“摩擦力”的计算。根据摩擦力的定义，摩擦力f等于动摩擦因数μ与正压力N的乘积，即f=μN。在本题中，物体与桌面之间的动摩擦因数为0.2，正压力N等于物体的重力mg，即N=2kg×10m/s²=20N。因此，物体受到的摩擦力大小为f=0.2×20N=4N。3.参考答案：20解析：本题考查“自由落体运动”的速度计算。根据自由落体运动的速度公式，v²=2gh，其中v为速度，g为重力加速度，h为高度。在本题中，高度h为20m，重力加速度g为10m/s²。因此，物体落地前的速度大小为v=√(2×10m/s²×20m)=20m/s。4.参考答案：300解析：本题考查“线速度”的计算。线速度v等于角速度ω与半径r的乘积，即v=ωr。在本题中，风力发电机叶片尖端的半径为20m，风速为15m/秒，可以近似认为风速等于叶片尖端的线速度。因此，风力发电机叶片尖端的线速度大小为v=15m/s。5.参考答案：3×10⁵解析：本题考查“液体压强”的计算。液体压强p等于液体密度ρ、重力加速度g与深度h的乘积，即p=ρgh。在本题中，水的密度为1.0×10³kg/m³，重力加速度g为10m/s²，深度h为30m。因此，大坝底部受到的压强为p=1.0×10³kg/m³×10m/s²×30m=3×10⁵Pa。6.参考答案：7解析：本题考查“工程进度”的计算。根据工程进度的定义，完成整个工程需要的天数等于总长度L除以每天铺设的长度s，即n=L/s。在本题中，管道的总长度为500米，计划每天铺设80米，但由于天气原因，第一天只铺设了60米，因此完成整个工程需要的天数为n=(500m-60m)/80m=4.5天，向上取整为5天。7.参考答案：20解析：本题考查“自由落体运动”的高度计算。根据自由落体运动的高度公式，h=1/2gt²，其中h为高度，g为重力加速度，t为时间。在本题中，时间t为2秒，重力加速度g为10m/s²。因此，物体竖直方向下落的高度为h=1/2×10m/s²×(2s)²=20m。8.参考答案：√(2gh(1-μsinθ)/(1-μ²))解析：本题考查“斜面运动”的速度计算。根据能量守恒定律，物体滑到底端时的动能等于重力势能减去克服摩擦力做的功。动能公式为1/2mv²，重力势能公式为mgh，克服摩擦力做的功为fL=μmgcosθL，其中L为斜面长度，可以表示为L=h/sinθ。因此，有1/2mv²=mgh-μmgcosθL，解得v=√(2gh(1-μsinθ)/(1-μ²))。9.参考答案：4解析：本题考查“摩擦力”的计算。根据摩擦力的定义，摩擦力f等于动摩擦因数μ与正压力N的乘积，即f=μN。在本题中，物体与桌面之间的动摩擦因数为0.2，正压力N等于物体的重力mg，即N=2kg×10m/s²=20N。因此，物体受到的摩擦力大小为f=0.2×20N=4N。10.参考答案：vR解析：本题考查“线速度”的计算。线速度v等于角速度ω与半径r的乘积，即v=ωr。在本题中，风速v可以近似认为等于叶片尖端的线速度，叶片长度R为半径。因此，风力发电机叶片尖端的线速度大小为v=vR。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查“电场力做功的特点”。在匀强电场中，电场力是恒力，根据W=Flcosθ，电场力做功只与电荷的初末位置有关，与电荷移动的路径无关。这是电场力做功的基本性质，与重力做功类似。2.参考答案：×解析：本题考查“静电感应现象”。带正电的物体靠近不带电的验电器金属球时，会发生静电感应，使验电器金属球上的自由电子向金属球靠近，导致金属箔带上负电而张开。因此，验电器金属箔带的是负电，而不是正电。3.参考答案：√解析：本题考查“电流做功与能量转化”。电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，如热能、光能等。根据W=UIt，电流做功越多，消耗的电能越多。这是能量守恒定律在电路中的具体体现。4.参考答案：√解析：本题考查“电阻的性质”。电阻是导体本身的一种性质，反映了导体对电流的阻碍作用。根据R=ρL/A，电阻只与导体的材料（决定电阻率ρ）、长度L、横截面积A和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。这是电阻的基本定义和决定因素。5.参考答案：√解析：本题考查“并联电路的特点”。在并联电路中，各支路两端的电压都相等，且等于总电压。这是并联电路的基本性质，可以根据欧姆定律和电路的基本连接方式推导得出。6.参考答案：√解析：本题考查“电源电动势的定义”。电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。这是电动势的基本定义，反映了电源将其他形式能转化为电能的能力。7.参考答案：√解析：本题考查“电路短路的特点”。电路中发生短路时，电路中的总电阻会变得很小，根据欧姆定律I=U/R，电路中的电流会瞬间变得很大，可能导致电路中的元件损坏或引发火灾。8.参考答案：×解析：本题考查“产生感应电流的条件”。产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，或者穿过闭合电路的磁通量发生变化。题干中只提到了前者，没有提到后者，因此说法不完整。9.参考答案：√解析：本题考查“自感现象的特点”。自感现象是电磁感应现象的一种特殊情况，自感线圈对直流电相当于断路，因为直流电是恒定电流，磁通量不变化，没有感应电动势；对交流电相当于通路，因为交流电是变化的电流，会产生感应电动势，阻碍电流的变化。10.参考答案：√解析：本题考查“互感现象与变压器”。互感现象是两个线圈之间通过磁场相互影响的现象，变压器就是利用互感现象工作的。变压器通过初级线圈和次级线圈之间的互感，将交流电的电压升高或降低。四、简答题1.参考答案：为了研究加速度与力的关系时保持质量不变，研究加速度与质量的关系时保持力不变。解析：本题考查“探究加速度与力、质量的关系”实验中的控制变量法。实验需要研究加速度a与力F、质量m之间的关系，根据牛顿第二定律a=F/m，为了探究a与F的关系，需要保持m不变；为了探究a与m的关系，需要保持F不变。控制变量法是物理学中常用的研究方法，通过控制其他变量不变，研究某个变量与某个因素之间的关系。2.参考答案：内容：物体的加速度与它所受的合外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。公式：a=F合/m。解析：本题考查牛顿第二定律的内容及其公式表达。牛顿第二定律是经典力学中的基本定律，描述了物体的加速度与所受合外力、质量之间的关系。内容上强调加速度与合外力成正比，与质量成反比，且加速度的方向与合外力的方向相同。公式上，合外力F合等于质量m与加速度a的乘积，即F合=ma。3.参考答案：物体受到重力、水平面的支持力、水平拉力和滑动摩擦力。重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，拉力方向水平向右，滑动摩擦力方向水平向左。解析：本题考查匀加速直线运动中物体的受力分析。物体在水平面上运动，受到重力G=mg，方向竖直向下；水平面的支持力N，方向竖直向上，大小等于重力；水平拉力F，方向水平向右；由于物体在水平面上运动，还会受到滑动摩擦力f，方向与运动方向相反，即水平向左。根据牛顿第二定律，合力F合=F-f提供物体加速的力。4.参考答案：惯性是物体保持其运动状态不变的性质。质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大。解析：本题考查惯性的概念及其与质量的关系。惯性是物体的一种固有属性，表现为物体保持静止或匀速直线运动的趋势。质量是物体惯性大小的量度，质量越大，物体保持其运动状态不变的能力越强，即惯性越大。5.参考答案：拉力F=4N。解析：本题考查牛顿第二定律的应用。根据牛顿第二定律F合=ma，合力F合等于拉力F，加速度a=Δv/Δt=4m/s÷2s=2m/s²。所以拉力F=F合=ma=2kg×2m/s²=4N。6.参考答案：动摩擦因数是表示两个接触面之间摩擦力大小与正压力大小关系的物理量，它的大小与接触面的材料性质和粗糙程度有关。解析：本题考查动摩擦因数的概念。动摩擦因数μ是两个接触面之间滑动摩擦力f与正压力N的比值，即μ=f/N。它的大小取决于接触面的材料性质和粗糙程度，与接触面积大小无关。7.参考答案：物体受到重力、支持力、沿斜面向下的分力和滑动摩擦力。沿斜面向下的分力F下滑=mgsin30°=2kg×10m/s²×0.5=10N，滑动摩擦力f=μN=μmgcos30°=0.2×2kg×10m/s²×0.866=3.46N。根据牛顿第二定律，沿斜面方向合力F合=F下滑-f=10N-3.46N=6.54N，加速度a=F合/m=6.54N÷2kg=3.27m/s²。物体滑到斜面底端时的速度大小v=√(2as)=√(2×3.27m/s²×10m)=8.15m/s。解析：本题考查斜面上的受力分析与牛顿第二定律的应用。物体受到重力G=mg，沿斜面向下的分力F下滑=mgsin30°，垂直斜面的分力G⊥=mgcos30°。物体与斜面间的滑动摩擦力f=μG⊥=μmgcos30°。沿斜面方向合力F合=F下滑-f，根据牛顿第二定律F合=ma，求出加速度a，再根据v=√(2as)求出物体滑到斜面底端时的速度大小。8.参考答案：因为砝码总质量远小于小车质量，所以砝码的总重力近似等于小车受到的拉力，且小车受到的摩擦力较小，可以忽略不计。解析：本题考查验证牛顿第二定律实验中近似处理的依据。实验中使用的砝码总质量远小于小车质量，根据牛顿第二定律F=ma，砝码的重力G=mg产生的加速度a'≈G/m