第三章 相互作用——力 单元测试卷-2024年物理初升高暑假衔接领跑练 （人教版2019必修第一册）

第三章 相互作用——力 单元测试卷 （时间90分钟，满分100） 1、 单选题（每题3分，共24分） 1．如图所示，某同学用两只手指捏住饮料瓶（含饮料）的a、b位置，瓶子处于静止状态，且瓶子的外形保持不变，则（    ） A．瓶受到的摩擦力大于其受到的重力 B．手指对瓶两侧的压力是一对平衡力 C．手指对瓶的压力是由于瓶的形变而产生的 D．瓶对手指的作用力方向竖直向上 2．如图所示是羽毛球被击出后在空中飞行的频闪照片，、、三点分别是羽毛球在上升、到达最高点和下落阶段的位置。羽毛球在飞行过程中会受到重力、与运动方向相反的空气阻力的作用，则关于羽毛球在点所受合外力方向和速度方向的示意图，下列选项中正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图，用磁扣将卡纸“吸”在黑板上并处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．黑板对卡纸的摩擦力方向竖直向下 B．磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向上 C．卡纸对黑板的摩擦力小于卡纸的重力 D．卡纸对黑板的摩擦力大于卡纸的重力 4．一不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上，质量为m的圆环穿过细线，如图所示。若AC段竖直，BC段水平，AC长度等于BC长度，重力加速度为g，细线始终有张力作用，现施加一作用力F使圆环保持静止状态，则力F的值不可能为（　　） A． B．mg C． D．2mg 5．甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为、，如图所示，已知甲的质量为m1、乙的质量为m2，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，用两原长均为L0的轻弹簧将物体A、B拴接在一起，系统平衡时，物体B到悬点的距离为2.4L0，已知两物体的质量均为m，弹簧甲、乙的劲度系数之比为2:1，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A．弹簧甲的长度为 B．弹簧乙的伸长量为 C．弹簧甲的劲度系数为 D．弹簧乙的劲度系数为 7．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受、和摩擦力三个力的作用，木块处于静止状态。其中、。若撤去力，则木块在水平方向受到的合力可能为（    ）（认为最大静摩擦等于滑动摩擦力） A．7N，方向向左 B．3N，方向向左 C．7N，方向向右 D．3N，方向向右 8．两条弹簧的弹力与长度的关系如图所示。弹簧a和弹簧b的原长分别为 两弹簧的劲度系数分别为ka、kb，则下列表述正确的是（　　） A． B． C． D． 2、 多选题（每题4分，共16分） 9．两名同学用互成角度的水平拉力拉着一箱子，但没拉动，已知箱子所受静摩擦力大小为，则该两位同学的拉力、的大小可能为（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 10．两个物体A和B，质量分别为2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，，不计摩擦，则以下说法正确的是（    ） A．绳上拉力大小为mg B．地面对物体A的支持力大小为 C．地面对物体A的摩擦力大小为 D．地面对物体A的摩擦力方向向右 11．如图一小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时小球在圆环最低点的右侧，现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢上升一小段距离，对该过程，下列说法正确的是（　　） A．小球对轻绳的拉力增大 B．小球对轻绳的拉力减小 C．小球对圆环的压力增大 D．小球对圆环的压力不变 12．如图甲所示，轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接，在右端拉力T的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长，通过刻度尺可以读出弹簧的总长l，通过拉力传感器可以读出弹簧的弹力F，作出F－l图像如图乙所示。弹簧与水平面不接触，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．弹簧的原长为 C．传感器对弹簧的作用力大小与弹簧对传感器的作用力大小相等 D．F－l图像中图线明显变弯曲的原因可能是超出了弹簧的弹性限度 3、 实验题 13．（6分）某同学用图甲装置做“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。 (1)图示实验装置中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的 选填“上端”或“下端”对齐;不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度 cm。 (2)改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量m及弹簧的长度L，根据求得弹力为重力加速度大小，根据求出弹簧伸长量，根据求得的多组F、x作图像，如图丙所示。由图像可求得出弹簧的劲度系数为 保留一位小数，由图像可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成 。 14．（9分）如图所示，图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验情况图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，O在A点的正下方，OB和OC为细绳。图乙是某实验小组在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)本实验采用的科学方法是_____________。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 (2)实验中，小张同学在坐标纸上画出了如图丙所示的两个已知力和，图中小正方形的边长表示，F为根据平行四边形定则作出的合力（请考生在图中画出）( )。，与F的夹角分别为和，下列说法正确的是 。 A．    B．    C．    D．的方向一定竖直向下 (3)为提高实验结论的可靠性，在重复进行实验时，结点O的位置 （填“可以”或“不可以”）变动。 四、解答题 15．（8分）如图所示，质量为的物块在水平地面上，用一原长为的轻质弹簧水平拉该物块，弹簧的劲度系数，物块与地面间的动摩擦因数为0.6，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，求： （1）弹簧长度为时，物块所受摩擦力大小； （2）木块匀速运动时弹簧的长度。 16．（10分）如图所示，质量m=0.4kg的小物块静止在半圆柱体A处，半径OA与水平面间的夹角θ=53°，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）半圆柱体对小物块的支持力大小； （2）小物块对半圆柱体的摩擦力大小。 17．（12分）如图所示，物块A、B在倾角为的固定斜面上一起匀速下滑。已知物块A、B的质量分别为m、2m，重力加速度大小为g，求： （1）物块A与斜面间的动摩擦因数； （2）物块B对物块A的摩擦力大小。 18．（15分）有三个力、、作用于同一点O，并在同一平面内，互成角。求：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） （1）若三个力大小都为，如图1所示，求它们的合力的大小； （2）第（1）问中，将顺时针旋转，求它们的合力的大小； （3）若三个力大小分别为、、，如图2所示，求它们的合力的大小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 相互作用——力 单元测试卷 （时间90分钟，满分100） 1、 单选题（每题3分，共24分） 1．如图所示，某同学用两只手指捏住饮料瓶（含饮料）的a、b位置，瓶子处于静止状态，且瓶子的外形保持不变，则（    ） A．瓶受到的摩擦力大于其受到的重力 B．手指对瓶两侧的压力是一对平衡力 C．手指对瓶的压力是由于瓶的形变而产生的 D．瓶对手指的作用力方向竖直向上 【答案】A 【详解】AB．对瓶进行受力分析，其受力如图所示 设瓶子摩擦力与竖直方向的夹角为，瓶子静止，根据平衡条件可得 可知瓶受到的摩擦力大于其受到的重力，由于手指对瓶两侧的压力方向不再同一直线上，所以不是一对平衡力，故A正确，B错误； C．手指对瓶的压力是由于手的形变而产生的，故C错误； D．根据受力平衡可知，手指对瓶的作用力方向竖直向上，则瓶对手指的作用力方向竖直向下，故D错误。 故选A。 2．如图所示是羽毛球被击出后在空中飞行的频闪照片，、、三点分别是羽毛球在上升、到达最高点和下落阶段的位置。羽毛球在飞行过程中会受到重力、与运动方向相反的空气阻力的作用，则关于羽毛球在点所受合外力方向和速度方向的示意图，下列选项中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】羽毛球在飞行过程中会受到重力、空气阻力作用，重力方向竖直向下，空气阻力方向与运动方向相反，根据平行四边形定则，羽毛球在点所受合外力方向如图A所示。 故选A。 3．如图，用磁扣将卡纸“吸”在黑板上并处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．黑板对卡纸的摩擦力方向竖直向下 B．磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向上 C．卡纸对黑板的摩擦力小于卡纸的重力 D．卡纸对黑板的摩擦力大于卡纸的重力 【答案】D 【详解】A．对磁扣和卡纸整体，根据平衡条件可知，竖直方向上受力平衡，黑板对卡纸的摩擦力与磁扣和卡纸整体的重力等大反向，即黑板对卡纸的摩擦力方向竖直向上，故A错误； B．对磁扣，根据平衡条件可知，竖直方向上受力平衡，卡纸对磁扣的摩擦力与磁扣的重力等大反向，即卡纸对磁扣的摩擦力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向下，故B错误； CD．由A项分析知，黑板对卡纸的摩擦力与磁扣和卡纸整体的重力等大，所以黑板对卡纸的摩擦力大于卡纸的重力，根据牛顿第三定律，卡纸对黑板的摩擦力大于卡纸的重力，故C错误，D正确。 故选D。 4．一不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上，质量为m的圆环穿过细线，如图所示。若AC段竖直，BC段水平，AC长度等于BC长度，重力加速度为g，细线始终有张力作用，现施加一作用力F使圆环保持静止状态，则力F的值不可能为（　　） A． B．mg C． D．2mg 【答案】A 【详解】两细绳对圆环的拉力大小相等，则合力方向斜向左上方，则当作用力F与该合力垂直时，作用力F最小，即F的最小值为 故选A。 5．甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为、，如图所示，已知甲的质量为m1、乙的质量为m2，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设每个灯笼受到的水平风力为F，对乙分析 对甲、乙整体分析 则 故选C。 6．如图所示，用两原长均为L0的轻弹簧将物体A、B拴接在一起，系统平衡时，物体B到悬点的距离为2.4L0，已知两物体的质量均为m，弹簧甲、乙的劲度系数之比为2:1，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A．弹簧甲的长度为 B．弹簧乙的伸长量为 C．弹簧甲的劲度系数为 D．弹簧乙的劲度系数为 【答案】A 【详解】ACD．设弹簧甲、乙的劲度系数分别为是k1、k2，伸长量分别为x1、x2，由图可知弹簧甲所受的拉力为2mg，弹簧乙所受的拉力为mg，则有 又 解得 ，， 故A正确，CD错误； B．弹簧乙的长度为 故B错误。 故选A。 7．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受、和摩擦力三个力的作用，木块处于静止状态。其中、。若撤去力，则木块在水平方向受到的合力可能为（    ）（认为最大静摩擦等于滑动摩擦力） A．7N，方向向左 B．3N，方向向左 C．7N，方向向右 D．3N，方向向右 【答案】B 【详解】因为木块原来处于静止状态，所以所受摩擦力为静摩擦力，根据力的平衡有 此时静摩擦力 方向向右。可知最大静摩擦力大于或等于5N，撤去后，木块水平方向受到和摩擦力的作用，可知此时合力小于或等于5N，方向向左，故ACD错误，B正确。 故选B。 8．两条弹簧的弹力与长度的关系如图所示。弹簧a和弹簧b的原长分别为 两弹簧的劲度系数分别为ka、kb，则下列表述正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据胡克定律 可知，在图像中，斜率表示劲度系数k，横轴的截距表示原长，因此就有 故选D。 2、 多选题（每题4分，共16分） 9．两名同学用互成角度的水平拉力拉着一箱子，但没拉动，已知箱子所受静摩擦力大小为，则该两位同学的拉力、的大小可能为（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】AC 【详解】A．和的合力范围 即 当两水平拉力的合力为时，静摩擦力为，故A正确； B．和的合力范围 即 两水平拉力的合力不可能为，故静摩擦力不可能为，故B错误； C．和的合力范围 即 当两水平拉力的合力为时，静摩擦力为，故C正确； D．和的合力范围 即 两水平拉力的合力不可能为，故静摩擦力不可能为，故D错误。 故选AC。 10．两个物体A和B，质量分别为2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，，不计摩擦，则以下说法正确的是（    ） A．绳上拉力大小为mg B．地面对物体A的支持力大小为 C．地面对物体A的摩擦力大小为 D．地面对物体A的摩擦力方向向右 【答案】AC 【详解】A．先以B为研究对象，受重力和拉力，根据平衡条件，可知绳上拉力大小为 T=mg 故A正确； BCD．再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和向左的静摩擦力，如图所示 根据平衡条件，水平方向 竖直方向 解得地面对物体A的支持力大小为 地面对物体A的摩擦力大小为 故BD错误，C正确。 故选AC。 11．如图一小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时小球在圆环最低点的右侧，现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢上升一小段距离，对该过程，下列说法正确的是（　　） A．小球对轻绳的拉力增大 B．小球对轻绳的拉力减小 C．小球对圆环的压力增大 D．小球对圆环的压力不变 【答案】BD 【详解】小球受三个力的作用：受重力G、轻绳拉力F和圆环的弹力N。如图所示 由平衡条件可知，重力G与弹力的合力大小等于轻绳拉力大小F，方向相反，根据力的矢量三角形与几何三角形△OAB相似，则有 解得 ， 当A点上移时，半径R不变，AB减小，故F减小，不变，由牛顿第三定律可知小球对轻绳的拉力减小，小球对圆环的压力不变。 故选BD。 12．如图甲所示，轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接，在右端拉力T的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长，通过刻度尺可以读出弹簧的总长l，通过拉力传感器可以读出弹簧的弹力F，作出F－l图像如图乙所示。弹簧与水平面不接触，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．弹簧的原长为 C．传感器对弹簧的作用力大小与弹簧对传感器的作用力大小相等 D．F－l图像中图线明显变弯曲的原因可能是超出了弹簧的弹性限度 【答案】ACD 【详解】A．令原长为，根据胡克定律有 根据图乙可知 故A正确； B．结合上述，当F等于时，横坐标等于，解得 故B错误； C．传感器对弹簧的作用力与弹簧对传感器的作用力为一对相互作用力，可知传感器对弹簧的作用力大小与弹簧对传感器的作用力大小相等，故C正确； D．根据上述可知，F与l成线性关系，在弹性限度之内，图像是一条倾斜的直线，图中F－l图像中图线明显变弯曲的原因可能是超出了弹簧的弹性限度，故D正确。 故选ACD。 3、 实验题 13．（6分）某同学用图甲装置做“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。 (1)图示实验装置中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的 选填“上端”或“下端”对齐;不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度 cm。 (2)改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量m及弹簧的长度L，根据求得弹力为重力加速度大小，根据求出弹簧伸长量，根据求得的多组F、x作图像，如图丙所示。由图像可求得出弹簧的劲度系数为 保留一位小数，由图像可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成 。 【答案】(1) 上端 (2) 正比 【详解】（1）[1][2]零刻度应与弹簧的上端对齐；由图乙可知该刻度尺的最小分度值为1mm，则弹簧的长度； （2）[1]由图像可得劲度系数 [2]由图像可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。 14．（9分）如图所示，图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验情况图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，O在A点的正下方，OB和OC为细绳。图乙是某实验小组在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)本实验采用的科学方法是_____________。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 (2)实验中，小张同学在坐标纸上画出了如图丙所示的两个已知力和，图中小正方形的边长表示，F为根据平行四边形定则作出的合力（请考生在图中画出）( )。，与F的夹角分别为和，下列说法正确的是 。 A．    B．    C．    D．的方向一定竖直向下 (3)为提高实验结论的可靠性，在重复进行实验时，结点O的位置 （填“可以”或“不可以”）变动。 【答案】(1)C (2) BD/DB (3)可以 【详解】（1）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选C； （2）作出的合力如图 ABC．由图可知 F=6×2N=12N 则 选项AC错误，B正确； D．的方向一定与AO共线，即竖直向下，选项D正确。 故选BD。 （3）为提高实验结论的可靠性，在重复进行实验时，结点O的位置可以变动。 四、解答题 15．（8分）如图所示，质量为的物块在水平地面上，用一原长为的轻质弹簧水平拉该物块，弹簧的劲度系数，物块与地面间的动摩擦因数为0.6，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，求： （1）弹簧长度为时，物块所受摩擦力大小； （2）木块匀速运动时弹簧的长度。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）物块受到的最大摩擦力为 弹簧长度为时，物块受到的弹簧弹力为 物块保持静止，物块所受摩擦力大小为 （2）木块匀速运动时，物块所受摩擦力大小为 此时弹簧弹力为 木块匀速运动时弹簧的长度为 16．（10分）如图所示，质量m=0.4kg的小物块静止在半圆柱体A处，半径OA与水平面间的夹角θ=53°，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）半圆柱体对小物块的支持力大小； （2）小物块对半圆柱体的摩擦力大小。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）小物块的受力如图所示 由平衡关系可得，物块受到的支持力大小为 （2）由平衡关系可得，物块受到的静摩擦力大小为 根据牛顿第三定律，半圆柱体受到的静摩擦力大小为 17．（12分）如图所示，物块A、B在倾角为的固定斜面上一起匀速下滑。已知物块A、B的质量分别为m、2m，重力加速度大小为g，求： （1）物块A与斜面间的动摩擦因数； （2）物块B对物块A的摩擦力大小。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）对物块A、B整体受力分析，垂直于斜面方向上有 平行于斜面方向上有 其中，解得 （2）对物块B受力分析，平行于斜面方向上有 根据牛顿第三定律有 解得 18．（15分）有三个力、、作用于同一点O，并在同一平面内，互成角。求：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） （1）若三个力大小都为，如图1所示，求它们的合力的大小； （2）第（1）问中，将顺时针旋转，求它们的合力的大小； （3）若三个力大小分别为、、，如图2所示，求它们的合力的大小。 【答案】（1）0；（2），水平向右；（3），与水平方向成斜向右下方 【详解】（1）先合成、，根据力的平行四边形定则与几何关系可得 如图 竖直向上，又、的合力与等大反向，所以、、的合力等于0。 （2）将顺时针旋转，以水平方向为轴，竖直方向为轴建立直角坐标系，如图 轴 轴 、、的合力 水平向右。 （3）以水平方向为轴，竖直方向为轴建立直角坐标系，如图 轴 轴 、、的合力 ， 与水平方向成斜向右下方。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$