高中物理力學(xué)模擬試題及解析力學(xué)是高中物理的基石，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電磁學(xué)、熱學(xué)等其他分支的重要基礎(chǔ)。它不僅要求我們掌握基本的概念和公式，更強(qiáng)調(diào)對(duì)物理過(guò)程的分析能力和邏輯推理能力。為了幫助同學(xué)們更好地鞏固力學(xué)知識(shí)，提升解題技能，下面我們提供一套力學(xué)模擬試題，并附上詳細(xì)的解析。希望這份試題能成為大家查漏補(bǔ)缺、提升能力的有益工具。一、選擇題（本題共5小題，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)和參考系，下列說(shuō)法正確的是（）A.研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，不能將地球看作質(zhì)點(diǎn)B.研究花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)，可將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)C.選擇不同的參考系觀(guān)察同一物體的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果一定不同D.參考系必須是靜止不動(dòng)的物體2.如圖所示，一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）（*此處應(yīng)有示意圖：一個(gè)物塊在水平地面上，受一個(gè)與水平方向成θ角斜向右上方的拉力F*）A.物體所受摩擦力大小等于F在水平方向的分力B.物體所受重力與地面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力C.物體所受合力方向與拉力F方向相同D.若增大拉力F，物體仍能保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)3.某物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）（*此處應(yīng)有示意圖：一個(gè)v-t圖像，例如：從原點(diǎn)出發(fā)，斜向上到某點(diǎn)后，水平一段，再斜向下到t軸下方*）A.0到t?時(shí)間內(nèi)和t?到t?時(shí)間內(nèi)的加速度大小相等，方向相反B.t?到t?時(shí)間內(nèi)物體靜止C.物體在0到t?時(shí)間內(nèi)的位移等于v-t圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍的面積D.若圖像的最后階段與時(shí)間軸交于t?，則物體在0到t?時(shí)間內(nèi)的平均速度為整個(gè)過(guò)程最大速度的一半4.關(guān)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度可能不變B.物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定不為零C.物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力一定是變力D.物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向一定與速度方向垂直5.如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A以速度v?與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，碰撞后A球的速度大小為v?/3，方向與原來(lái)相反。則碰撞后B球的速度大小為（）（*此處應(yīng)有示意圖：A球以v?向右沖向靜止的B球*）A.v?/3B.2v?/3C.v?D.4v?/3二、實(shí)驗(yàn)題6.某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。圖中帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，小車(chē)通過(guò)細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪與砝碼盤(pán)相連，小車(chē)后面固定一條紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（*此處應(yīng)有示意圖：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)裝置圖，包括長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、定滑輪、砝碼盤(pán)等*）(1)為了使細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力，以下操作必要的是________（填字母代號(hào)）。A.平衡小車(chē)與長(zhǎng)木板間的摩擦力B.調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線(xiàn)與長(zhǎng)木板平行C.小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量D.墊高長(zhǎng)木板沒(méi)有滑輪的一端，在不掛砝碼盤(pán)的情況下，輕推小車(chē)，使小車(chē)能勻速運(yùn)動(dòng)(2)實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，紙帶上標(biāo)出的A、B、C、D、E是連續(xù)的五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。用刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為s?、s?、s?、s?。則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a的表達(dá)式為a=________（用f、s?、s?、s?、s?表示）。（*此處應(yīng)有示意圖：紙帶，標(biāo)有A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)，AB間距離s?，BC間s?，CD間s?，DE間s?*）(3)在探究加速度a與小車(chē)質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，保持砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量不變，改變小車(chē)的質(zhì)量M，測(cè)出相應(yīng)的加速度a。為了直觀(guān)地反映a與M的關(guān)系，應(yīng)作a-________（選填“M”或“1/M”）圖像。三、計(jì)算題7.如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5?，F(xiàn)對(duì)物體施加一個(gè)與水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F，大小為20N。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：（*此處應(yīng)有示意圖：一個(gè)物塊在水平地面上，受一個(gè)與水平方向成37°角斜向右上方的拉力F*）(1)物體對(duì)地面的壓力大??；(2)物體的加速度大?。?3)若拉力F作用t=2s后撤去，物體還能滑行多遠(yuǎn)？8.如圖所示，一光滑的曲面軌道固定在豎直平面內(nèi)，其末端水平，且與一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶平滑連接。傳送帶以恒定速率v?=2m/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量m=1kg的小滑塊從曲面軌道上高h(yuǎn)=0.8m處由靜止釋放，滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。重力加速度g取10m/s2。求：（*此處應(yīng)有示意圖：一個(gè)左高右低的曲面軌道，底端與水平傳送帶左端平滑連接，傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)*）(1)滑塊滑到曲面軌道末端時(shí)的速度大小v；(2)滑塊在傳送帶上滑動(dòng)的時(shí)間t；(3)整個(gè)過(guò)程中，滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。---高中物理力學(xué)模擬試題解析同學(xué)們?cè)谕瓿缮鲜瞿M試題后，想必對(duì)自己的力學(xué)知識(shí)掌握情況有了一個(gè)大致的了解。下面，我們對(duì)每一道題目進(jìn)行詳細(xì)的分析與解答，希望能幫助大家梳理思路，鞏固所學(xué)。一、選擇題解析1.答案：B解析：質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，當(dāng)物體的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題影響可以忽略不計(jì)時(shí)，物體可以看作質(zhì)點(diǎn)。研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小遠(yuǎn)小于日地距離，地球的形狀和大小可以忽略，能看作質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤。研究花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的肢體動(dòng)作是研究的核心，其形狀和大小不能忽略，故不能看作質(zhì)點(diǎn)，B正確。選擇不同的參考系觀(guān)察同一物體的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果可能不同，也可能相同，例如，坐在行駛汽車(chē)?yán)锏娜?，以汽?chē)為參考系是靜止的，以地面為參考系是運(yùn)動(dòng)的；而如果兩個(gè)參考系相對(duì)靜止，觀(guān)察結(jié)果則相同，C錯(cuò)誤。參考系的選擇是任意的，可以是靜止的物體，也可以是運(yùn)動(dòng)的物體，D錯(cuò)誤。2.答案：A解析：對(duì)物體進(jìn)行受力分析，物體受重力G、拉力F、支持力N和摩擦力f。由于物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零。將拉力F沿水平和豎直方向分解，水平方向分力F?=Fcosθ，豎直方向分力F?=Fsinθ。水平方向上，摩擦力f與F?平衡，故f=F?=Fcosθ，A正確。豎直方向上，G=N+F?，所以支持力N=G-F?，小于重力G，B錯(cuò)誤。物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所受合力為零，C錯(cuò)誤。若增大拉力F，F(xiàn)?和F?都將增大，此時(shí)F?可能大于最大靜摩擦力（此時(shí)滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)=μ(G-F?)，F(xiàn)?增大導(dǎo)致N減小，f也會(huì)略有減小，但F?的增大可能更為顯著），物體將不再保持勻速，而是開(kāi)始加速，D錯(cuò)誤。3.答案：C解析：v-t圖像的斜率表示加速度。0到t?時(shí)間內(nèi)和t?到t?時(shí)間內(nèi)的圖線(xiàn)斜率絕對(duì)值若相等，則加速度大小相等，但題目未給出具體圖像，無(wú)法判斷大小是否相等，A錯(cuò)誤。t?到t?時(shí)間內(nèi)，物體的速度不為零且保持不變，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而非靜止，B錯(cuò)誤。根據(jù)v-t圖像的物理意義，圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍的面積確實(shí)等于物體在該段時(shí)間內(nèi)的位移，C正確。若圖像最后階段與時(shí)間軸交于t?，說(shuō)明物體在0到t?時(shí)間內(nèi)的位移等于圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍的“面積”。平均速度等于總位移除以總時(shí)間。只有當(dāng)物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度才等于初末速度的平均值（若初速度為零，且末速度為最大速度，則平均速度為最大速度的一半）。但題目中未明確說(shuō)明整個(gè)過(guò)程是勻變速運(yùn)動(dòng)，尤其是t?到t?階段是勻速運(yùn)動(dòng)，所以平均速度不一定是最大速度的一半，D錯(cuò)誤。4.答案：B解析：曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在改變（沿軌跡的切線(xiàn)方向），所以速度一定變化，A錯(cuò)誤。速度變化意味著存在加速度，根據(jù)牛頓第二定律，加速度不為零則合力不為零，B正確。物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力可以是恒力，例如平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力（恒力）作用，C錯(cuò)誤。物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向（合力方向）指向軌跡的凹側(cè)，速度方向沿軌跡切線(xiàn)，二者不一定垂直，只有在速度大小不變的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（如勻速圓周運(yùn)動(dòng)）中，加速度方向才時(shí)刻與速度方向垂直，D錯(cuò)誤。5.答案：B解析：兩球在光滑水平面上發(fā)生正碰，系統(tǒng)所受合外力為零，動(dòng)量守恒。取A球初速度v?的方向?yàn)檎较?。碰撞前，A球動(dòng)量為mv?，B球動(dòng)量為0，系統(tǒng)總動(dòng)量為mv?。碰撞后，A球速度大小為v?/3，方向與原來(lái)相反，故其動(dòng)量為m(-v?/3)。設(shè)碰撞后B球速度為v_B，其動(dòng)量為2m·v_B。根據(jù)動(dòng)量守恒定律：mv?=m(-v?/3)+2m·v_B。解得：v_B=(v?+v?/3)/2=(4v?/3)/2=2v?/3。故B正確。二、實(shí)驗(yàn)題解析6.答案：(1)ABD(2)[(s?+s?)-(s?+s?)]f2/(200)(3)1/M解析：(1)為使細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力，首先要平衡小車(chē)與長(zhǎng)木板間的摩擦力，方法是墊高長(zhǎng)木板沒(méi)有滑輪的一端，在不掛砝碼盤(pán)的情況下，輕推小車(chē)，使小車(chē)能勻速運(yùn)動(dòng)（可通過(guò)紙帶上點(diǎn)跡是否均勻判斷），A、D正確。其次，要調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線(xiàn)與長(zhǎng)木板平行，以保證拉力方向與小車(chē)運(yùn)動(dòng)方向一致，B正確?！靶≤?chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量”這一條件，是為了使砝碼盤(pán)和砝碼的總重力近似等于細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力，但若實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹皇恰笆辜?xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力”，這一條件并非必要前提（例如，若能精確測(cè)量拉力，即使不滿(mǎn)足此條件，拉力本身就是合外力），故C選項(xiàng)的表述不夠準(zhǔn)確，本題要求“必要的操作”，ABD是必須的。(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為f，則打點(diǎn)周期T?=1/f。每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=5T?=5/f。根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論，連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差是一恒量，即Δs=aT2。為了減小誤差，我們可以采用逐差法。s?-s?=2aT2，s?-s?=2aT2，兩式相加得(s?+s?)-(s?+s?)=4aT2。解得加速度a=[(s?+s?)-(s?+s?)]/(4T2)。將T=5/f代入，得a=[(s?+s?)-(s?+s?)]f2/(4×25)=[(s?+s?)-(s?+s?)]f2/100。（*此處原答案解析中分母為200，經(jīng)重新計(jì)算應(yīng)為100，可能是原思考時(shí)的筆誤，特此更正。逐差法在此處有兩組數(shù)據(jù)(s3-s1)和(s4-s2)，每組對(duì)應(yīng)2T2，故總共有4T2。*）(3)根據(jù)牛頓第二定律F=ma，當(dāng)F一定時(shí)，a與M成反比。a-M圖像是一條曲線(xiàn)，不易直觀(guān)判斷線(xiàn)性關(guān)系。而a與1/M成正比，a-1/M圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，更容易直觀(guān)地反映二者的關(guān)系，便于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出。三、計(jì)算題解析7.解：(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，物體受重力G、拉力F、地面的支持力N和滑動(dòng)摩擦力f。重力G=mg=2kg×10m/s2=20N。拉力F的豎直分力F?=Fsinθ=20N×0.6=12N。豎直方向上，根據(jù)平衡條件：N+F?=G解得支持力N=G-F?=20N-12N=8N。根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)地面的壓力大小N'=N=8N。(2)拉力F的水平分力F?=Fcosθ=20N×0.8=16N?；瑒?dòng)摩擦力f=μN(yùn)=0.5×8N=4N。水平方向上，根據(jù)牛頓第二定律：F?-f=ma解得加速度a=(F?-f)/m=(16N-4N)/2kg=6m/s2。(3)拉力F作用t=2s時(shí)，物體的速度v=at=6m/s2×2s=12m/s。撤去拉力F后，物體僅受滑動(dòng)摩擦力作用（此時(shí)支持力N'=G=20N），加速度大小a'=f'/m=μN(yùn)'/m=μg=0.5×10m/s2=5m/s2，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。物體還能滑行的距離x，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：v2=2a'x解得x=v2/(2a')=(12m/s)2/(2×5m/s2)=144/10m=14.4m。8.解：(1)滑塊在曲面軌道上滑行過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒。根據(jù)機(jī)械能守恒定律：mgh=(1/2)mv2解得滑塊滑到軌道末端時(shí)的速度大小v=√(2gh)=√(2×10m/s2×0.8m)=√16=4m/s，方向水平向右。(2)滑塊滑上傳送帶后，由于傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而滑塊初速度向右，故滑塊相對(duì)于傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，所受滑動(dòng)摩擦