力學(xué)原理綜合應(yīng)用測試題集及詳解一、選擇題（每題3分，共15題）1.一質(zhì)量為m的物體靜止放在水平桌面上，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用水平力F拉物體，但未拉動。此時物體受到的摩擦力大小為：A.μmgB.FC.μmgcosθ（θ為拉力與水平面的夾角）D.02.質(zhì)量為m的小球以速度v做勻速圓周運動，半徑為R。小球所受向心加速度的大小為：A.v2/RB.R2/v2C.mg/RD.03.一根輕質(zhì)彈簧原長為L?，勁度系數(shù)為k。當(dāng)彈簧伸長ΔL時，彈簧的彈性勢能為：A.kΔL2/2B.kL?2/2C.k(L?+ΔL)2/2D.kΔL/24.物體從高處自由落下，不計空氣阻力，經(jīng)過高度h時的速度大小為：A.√(2gh)B.√(gh)C.2ghD.gh5.一均勻細桿長L，質(zhì)量為m，其重心位置在：A.L/2處B.L/3處C.2L/3處D.L/4處6.質(zhì)量為m的小球以速度v水平拋出，不計空氣阻力，落地時速度大小為：A.vB.√(v2+2gh)C.√(v2+gh)D.2v7.一質(zhì)量為m的物體在粗糙水平面上滑行，動摩擦因數(shù)為μ，初速度為v?。物體停下前滑行的距離為：A.v?2/2μgB.v?2/μgC.2μv?2/gD.v?2/4μg8.一根均勻桿AB，A端固定，B端懸掛一質(zhì)量為m的物體。桿對A端的力矩大小為：A.mgL/2B.mgLC.mgL/4D.09.一物體在水平面上做勻速圓周運動，周期為T，半徑為R。物體所受合外力大小為：A.4π2R/T2B.2πR/TC.4π2mR/T2D.πR/T210.一質(zhì)量為m的物體從高度h處自由落下，落地時動能為：A.mghB.2mghC.mgh/2D.011.一根輕質(zhì)繩子兩端分別系著質(zhì)量為m?和m?的物體（m?>m?），懸掛在O點。繩子張力大小為：A.(m?g+m?g)/(m?+m?)B.m?gC.m?gD.(m?-m?)g12.一物體在水平面上受水平力F作用，摩擦力f=μF，物體做勻加速運動。加速度大小為：A.F/μB.F/(m+μ)C.Fμ/mD.F/m13.一質(zhì)量為m的物體從斜面頂端由靜止下滑，斜面傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ。物體下滑加速度大小為：A.gsinθB.gcosθC.g(sinθ-μcosθ)D.g(1-μcosθ)14.一根長度為L的均勻鏈條，質(zhì)量為m，放在光滑桌面上。一半鏈條從桌邊下垂，此時鏈條對桌面的壓力為：A.mg/2B.mgC.3mg/2D.2mg/315.一質(zhì)量為m的小球在光滑水平面上與質(zhì)量為M的靜止物體發(fā)生彈性正碰，碰撞后小球速度為v?，物體速度為v?。則：A.v?=v?B.mv?=Mv?C.mv?2=Mv?2D.v?+v?=0二、填空題（每空2分，共10題）1.一物體在水平恒力F作用下沿粗糙水平面移動距離s，動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。此過程摩擦力做的功為_______，恒力F做的功為_______。2.質(zhì)量為m的汽車以速度v轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑為R，汽車受到的向心力大小為_______，方向_______。3.一彈簧原長L?，勁度系數(shù)k，伸長ΔL時彈性勢能為_______。4.物體從高度h處自由落下，不計空氣阻力，經(jīng)過時間t的速度大小為_______，位移為_______。5.一均勻細桿長L，質(zhì)量為m，其對桿端的轉(zhuǎn)動慣量為_______。6.小球以速度v?水平拋出，不計空氣阻力，落地時水平位移為x，豎直位移為h，則飛行時間為_______，水平速度為_______。7.物體在粗糙水平面上滑行，動摩擦因數(shù)為μ，初速度為v?，物體停下前滑行的距離為_______。8.一根均勻桿AB，A端固定，B端懸掛一質(zhì)量為m的物體。桿對A端的力矩大小為_______。9.一物體在水平面上做勻速圓周運動，周期為T，半徑為R，物體所受合外力大小為_______。10.一質(zhì)量為m的物體從高度h處自由落下，落地時動能為_______。三、計算題（每題10分，共5題）1.一質(zhì)量為2kg的物體靜止放在粗糙水平面上，動摩擦因數(shù)為0.2?，F(xiàn)用與水平面成30°角的力F=20N拉物體，求物體受到的摩擦力大小和加速度大小。2.一質(zhì)量為0.5kg的小球以速度v=10m/s水平拋出，不計空氣阻力，落地時速度大小為12m/s。求小球拋出點的高度。3.一根均勻桿長1m，質(zhì)量為1kg，A端固定，B端懸掛一質(zhì)量為2kg的物體。求桿對A端的力矩大小和桿受到的力。4.一質(zhì)量為2kg的物體在水平面上受水平力F=10N作用，摩擦力f=2N。求物體的加速度大小。5.一質(zhì)量為1kg的小球以速度v?=5m/s與質(zhì)量為2kg的靜止物體發(fā)生彈性正碰，求碰撞后小球和物體的速度。答案及解析一、選擇題答案1.A2.A3.A4.A5.A6.B7.A8.B9.A10.A11.A12.D13.C14.A15.D一、選擇題解析1.物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受靜摩擦力與拉力平衡，大小等于拉力，不超過最大靜摩擦力μmg，但題目條件是未拉動，所以實際摩擦力等于拉力F。選項A正確。2.向心加速度a=v2/R，方向指向圓心。選項A正確。3.彈簧伸長ΔL時彈性勢能E=?kΔL2。選項A正確。4.自由落體經(jīng)過高度h時速度v=√(2gh)。選項A正確。5.均勻細桿重心在幾何中心，即L/2處。選項A正確。6.水平拋出時水平速度不變，落地時速度為水平速度和豎直速度的矢量和，大小為√(v2+(gt)2)=√(v2+2gh)。選項B正確。7.根據(jù)動能定理，-μmgs=0-?mv?2，解得s=v?2/2μg。選項A正確。8.力矩M=力×力臂=mg×L/2。選項B正確。9.向心力F=m(4π2R/T2)。選項A正確。10.根據(jù)動能定理，落地時動能等于重力勢能轉(zhuǎn)化而來，Ek=mgh。選項A正確。11.對m?分析受力，繩子張力T平衡重力m?g，對m?分析受力，繩子張力T平衡重力m?g，所以T=m?g。選項B正確。12.對物體分析受力，水平方向F-μ(mg-Fsinθ)=ma，解得a=(F-μmg+μFsinθ)/m。但題目簡化為勻加速運動，忽略sinθ項，a≈F/m。選項D正確。13.對物體分析受力，沿斜面方向：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=g(sinθ-μcosθ)。選項C正確。14.鏈條一半下垂，重心在長度2L/3處，對桌面壓力N=mg/2。選項A正確。15.彈性正碰中動量和動能守恒，m?v?+Mv?=mv??，?mv?2+?Mv?2=?mv?2。選項D正確。二、填空題答案1.-μmgscosθ,Fscos30°2.mv2/R,指向圓心3.?kΔL24.gt,h=?gt25.?mL26.√(2h/g),v?7.v?2/2μg8.mgL/29.4π2mR/T210.mgh二、填空題解析1.摩擦力做功W=-fs=-μmgscosθ，恒力F做功W=Fscos30°=Fs√3/2。注意摩擦力方向與位移方向相反。2.向心力F=mv2/R，方向指向圓心。3.彈簧伸長ΔL時彈性勢能E=?kΔL2。4.自由落體經(jīng)過時間t速度v=gt，位移h=?gt2。5.均勻細桿對桿端的轉(zhuǎn)動慣量I=?mL2。6.水平拋出時水平速度v?=v?，豎直方向做自由落體，飛行時間t=√(2h/g)，水平位移x=v?t=v?√(2h/g)。7.根據(jù)動能定理，-μmgs=0-?mv?2，解得s=v?2/2μg。8.力矩M=力×力臂=mg×L/2。9.向心力F=m(4π2R/T2)。10.根據(jù)動能定理，落地時動能等于重力勢能轉(zhuǎn)化而來，Ek=mgh。三、計算題答案及解析1.對物體分析受力：-水平方向：Fcos30°-f=ma-豎直方向：N+Fsin30°=mg-摩擦力f=μN代入F=20N,θ=30°,μ=0.2,g=10m/s2,m=2kg：N+10=20，N=10Nf=0.2×10=2N20×√3/2-2=2aa=4.62m/s22.水平方向做勻速運動，豎直方向做自由落體：水平速度v?=10m/s豎直方向落地速度v?=√(v?2+2gh)12=√(102+2gh)144=100+2ghh=22m3.對桿分析受力：-A端水平力F?，豎直力F?-B端水平力0，豎直力F?=20N-力矩平衡：F?×0.5-F?×1=0-水平方向：F?=0-豎直方向：F?=10+20=30N力矩M=2