第3章 相互作用——力 阶段质量检测(三) （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版）

阶段质量检测(三) (本试卷满分：100分) 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.如图所示，跳水运动员正在起跳。此时被压弯的跳板对运动员的弹力 (　 ) A.方向向下 B.方向一定沿跳板板面 C.由跳板的形变所产生 D.由脚的形变所产生 解析：选C　跳水运动员正在起跳，运动员并不处于静止状态，所以跳板对运动员的作用力方向一定不是向下或沿跳板板面，A、B错误；跳板对运动员的弹力是由施力物体形变产生，即由跳板形变产生的，C正确，D错误。 2. 如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，衣架质量为m，重力加速度为g，则衣架对衣服的作用力为 (　 ) A.Mg、竖直向下　 B.Mg、竖直向上 C.mg、竖直向下 D.mg、竖直向上 解析：选B　衣服在竖直方向受到向下的重力Mg，由平衡条件知还受到衣架对它竖直向上的作用力，大小也为Mg。故选B。 3.如图所示，助跑器多用于短跑赛场上，在起跑前用力一蹬，帮助运动员进行加速的同时减少跑步带来的肌肉拉伤概率。下列说法正确的是 (　 ) A.脚对助跑器施加一个向前的力 B.运动员进行加速时助跑器给脚的力大于脚对助跑器施加的力 C.脚对助跑器施加的力和助跑器施加给脚的力是一对平衡力 D.脚对助跑器施加的力和助跑器施加给脚的力性质相同，都属于弹力 解析：选D　当运动员起跑时，向后蹬助跑器，脚对助跑器施加一个向后的力，助跑器给脚一个向前的力，故A错误；脚对助跑器施加的力和助跑器施加给脚的力是一对相互作用力，大小总是相等，方向相反，性质相同，都属于弹力，故B、C错误，D正确。 4. 如图所示，水平地面上质量为m的木块，在推力F作用下向右运动。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，木块与地面间的动摩擦因数为μ，木块受到的摩擦力为 (　 ) A.F　　　　　　　　　　 B.0.6F C.μ(mg+0.6F) D.mg 解析：选C　由于木块向右运动，所以木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，即Ff=μFN，在竖直方向上，有FN=mg+Fsin 37°，联立可得Ff=μ(mg+0.6F)，故选C。 5.如图所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是 (　 ) A.物体A随传送带一起向上匀速运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下 B.物体A随传送带一起向下匀速运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下 C.物体A随传送带一起向下匀速运动时，A不受摩擦力作用 D.无论A随传送带一起向上还是向下匀速运动，传送带对物体A的作用力均相同 解析：选D　因为物体随传送带匀速运动，所以物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向上；物体A随传送带一起向下匀速运动时，A所受的摩擦力也沿斜面向上；无论向上还是向下匀速运动，传送带对物体A的作用力均相同，大小等于A的重力。故选D。 6.为研究木板与物块之间的摩擦力，某同学在粗糙的木板上放置一个质量为1 kg的物块，物块通过细线连接固定在实验台上的力传感器，如图甲所示。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。取重力加速度g=10 m/s2，下列说法中正确的是 (　 ) A.物块受到的摩擦力方向始终水平向右 B.物块与木板间的动摩擦因数为0.2 C.2 s时刻，弹簧的伸长量为1 cm，则弹簧的劲度系数为2 N/m D.最大静摩擦力为2 N 解析：选B　当水平向左拉木板时，物块相对于木板有向右运动的趋势或相对向右运动，根据摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，物块受到的摩擦力方向始终水平向左，A错误；物块相对木板静止时，根据平衡条件，细线的拉力等于静摩擦力。当物块和木板发生相对滑动后，摩擦力为滑动摩擦力，此时拉力趋于稳定。由题图乙可知，滑动摩擦力f=2 N，物块对木板的压力N=mg=10 N，根据滑动摩擦力公式f=μN，可得μ==0.2，B正确；2 s时刻，物块处于平衡状态，细线的拉力F=f=2 N，根据胡克定律F=kx，已知x=1 cm=0.01 m，则k==200 N/m，C错误；由图像F-t可知，当物块即将与木板发生相对滑动时，细线拉力达到最大值，即最大静摩擦力等于此时拉力，由图像可得最大静摩擦力略大于2 N，D错误。 7.如图所示，固定在水平地面上的圆桶中装有两个完全相同的、质量均为m的篮球甲和乙，圆桶的底部半径是篮球半径的1.5倍，篮球甲对圆桶侧壁的压力大小为F1，对篮球乙的压力大小为F2，重力加速度为g，不计一切摩擦。则 (　 ) A.F1=mg，F2=2mg B.F1=mg，F2=mg C.F1=mg，F2=2mg D.F1=mg，F2=mg 解析：选D　设甲、乙两篮球球心的连线与竖直方向的夹角为θ，如图1所示，则由几何关系可知sin θ=，对篮球甲进行受力分析，如图2所示，可得F1'=mgtan θ=mg，F2'==mg，由牛顿第三定律，可知篮球甲对圆桶侧壁的压力大小为mg，篮球甲对篮球乙的压力大小为mg。故选D。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.如图所示，物体A放在水平桌面上，通过水平细绳绕过光滑定滑轮悬挂一个重为8 N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为3 N。要使A静止，需加一水平向左的力F1，则F1的取值可能为 (　 ) A.3 N B.8 N C.10 N D.13 N 解析：选BC　当A所受最大静摩擦力方向向左时，F1有最小值为F1min=GB-Ffmax=5 N，当A所受最大静摩擦力方向向右时，F1有最大值为F1max=GB+Ffmax=11 N，所以F1的取值范围是11 N≥F1≥5 N，故A、D不可能，B、C可能。 9.图1是木工用的凿子，图2是用凿子在木料上凿眼时的示意图。凿子凿头处的斜面与竖直面间的夹角为θ，不计凿子的重力及凿子与木料间的摩擦，在凿子的顶部施加竖直向下的力F时，凿子静止不动，凿子竖直面和斜面对木料的作用力大小分别为F1和F2，则下列说法正确的是 (　 ) A.F1=0 B.F2一定大于F C.tan θ= D.F一定时，θ越小，F1、F2均越大 解析：选BD　对F按作用效果分解可知，F1不等于零，故A错误；根据力的合成可知，F1、F2和F构成直角三角形，F2是斜边，F2一定大于F ，故B正确；根据几何关系，tan θ=，故C错误；由于F2=，F1=，因此F一定时，θ越小，F2越大，F1越大，故D正确。故选B、D。 10.如图所示，一绕过水平杆左端光滑轻质小滑轮O的细线，上端固定在水平天花板的B点，下端系一质量为m的重物。重物静止时，细线BO与天花板的夹角为60°。现将杆绕水平轴A沿顺时针方向缓慢转动，直到细线BO与天花板的夹角为30°。重力加速度大小为g。下列说法正确的是 (　 ) A.在该过程中，细线BO可能会断掉 B.在该过程中，滑轮受到细线的作用力逐渐增大 C.在该过程中，滑轮受到细线的作用力逐渐减小 D.当细线BO与天花板的夹角为60°时，滑轮受到细线的作用力小于mg 解析：选BD　以重物为对象，根据受力平衡可知，细线拉力大小总是与重物的重力大小相等，即T=mg，可知在该过程中，细线拉力大小保持不变，则细线BO不会断掉，故A错误；在该过程中，细线拉力大小保持不变，但滑轮两侧细线之间的夹角逐渐减小，根据平行四边形定则可知，滑轮受到细线的作用力逐渐增大，故B正确，C错误；当细线BO与天花板的夹角为60°时，滑轮两侧细线之间的夹角为150°，则滑轮受到细线的作用力大小为F=2Tcos =2Tcos 75°<2Tcos 60°=T=mg，故D正确。 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 11.(6分)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，如图(a)所示，桌上放一块木板，用图钉把一张白纸钉在木板上，再用图钉把橡皮条一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过一个轻质小圆环连接了两根细绳套，先用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉动小圆环。 (1)实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时，两次效果相同的依据是　　　　。(2分)  A.两个弹簧测力计示数之和等于一个弹簧测力计的示数 B.橡皮条上的轻质小圆环处于同一位置 C.橡皮条伸长相同的长度 (2)如图(b)所示，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环时，两弹簧的弹力分别为F1、F2，利用平行四边形定则得到其合力为F'；用一个弹簧测力计拉动小圆环时，弹簧的弹力为F，则　　　　(选填“F”或“F'”)的方向一定与AO在一条直线上。(1分)  (3)下列操作正确的是　　　　。(2分)  A.在不超出量程的前提下弹簧测力计示数应适当大一些 B.两根细绳套与AO方向的夹角必须相等 C.标记同一细绳套方向的两点要适当远些 D.用两个弹簧测力计拉动小圆环时两细绳套的夹角应为90° (4)实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条，则　　　(选填“能”或“不能”)完成本实验。(1分)  解析：(1)实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计均将橡皮条上的轻质小圆环拉到同一位置，所以作用效果相同。故选B。 (2)由于F'是根据平行四边形定则作出的F1与F2的合力，F是用一个弹簧测力计拉小圆环的拉力，所以F的方向一定与AO在一条直线上。 (3)在不超出量程的前提下弹簧测力计读数应适当大一些，可以减小弹力的测量误差，A正确；两根细绳套与AO方向的夹角可以相等，也可以不相等，两细绳的夹角任意选取，适当即可，B、D错误；标记同一细绳套方向的两点适当远些，可以减小画出力的方向时的误差，C正确。故选A、C。 (4)实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条，仍然能够利用弹簧测力计测量力的大小，能够利用橡皮条拉伸方向描绘出力的方向，则仍然能完成本实验。答案：(1)B　(2)F　(3)AC　(4)能 12.(9分)某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究“弹簧的弹力与弹簧压缩量的关系”。 该小组进行了如下的实验操作： a.将金属底码竖直放置在水平实验台上，再将被测弹簧穿在底码的金属杆上，并保持弹簧竖直； b. 将刻度尺竖直固定在弹簧一侧，使刻度尺的“0”刻度线与底码底端对齐，并记录下此时弹簧顶端对应的刻度尺读数L0； c.在弹簧上放置一个质量为50 g的槽码，待弹簧稳定后，再次记录弹簧顶端对应的刻度尺读数L1； d.在弹簧上依次添加相同规格的槽码，并记录对应的刻度尺读数。 根据以上实验操作，回答下列问题： (1)根据实验测得的数据，作出槽码质量与对应弹簧长度的关系m-L图像如图乙所示，由图像可知，未放置槽码时，弹簧上端对应刻度尺的读数L0应为　　　　　cm。(3分)  (2)若当地重力加速度的大小g=10 m/s2，则该弹簧的劲度系数k=　　　　N/m(结果保留2位有效数字)。(3分)  (3)在实验中，弹簧的弹力与弹簧的长度成一次函数关系，要使图像成为一条过原点的倾斜直线，需作出槽码质量与　　　　的关系图像。(3分)  解析：(1)刻度尺的分度值为0.1 cm，则由m-L图像可得L0=4.60 cm。 (2)根据图像的斜率可知劲度系数为k== N/m≈94 N/m。 (3)根据胡克定律可知，作出槽码质量与弹簧压缩量的关系图像是一条过原点的倾斜直线。 答案：(1)4.60　(2)94　(3)弹簧压缩量 13.(12分)如图为“千斤顶”的示意图，已知它所顶重物的重力为G，杆OA与杆OB所夹角为θ时，求： (1)杆OB受到的是压力还是拉力，力多大；(6分) (2)杆OA受到的是压力还是拉力，力多大。(6分) 解析：(1)按重物重力的作用效果分解如图所示， 故杆OB受到的是压力， 由几何关系可得压力大小为F2=。 (2)由图可知杆OA受到的是拉力，其大小为F1=。 答案：(1)压力，　(2)拉力， 14.(12分)重为40 N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ=0.4，若用斜向上的推力F=50 N支撑住物体，物体处于静止状态，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少?要使物体匀速下滑，推力的方向不变，则推力的大小应变为多大?(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8) 解析：对物体静止时受力分析并进行正交分解，如图所示。 则：F1=Fsin 37°=30 N F2=Fcos 37°=40 N 在竖直方向上：f+F1=G， 代入数据解得f=10 N。 物体能匀速下滑时，根据竖直方向上受力平衡， 有G-F'sin 37°-f'=0 根据水平方向上受力平衡，有 N'=F2'=F'cos 37°，又：f'=μN' 代入数据解得F'≈43.5 N。 答案：10 N　43.5 N 15.(15分)如图所示，倾角为θ、质量为M的斜面体A置于水平地面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力F=mg，系统始终处于静止状态。已知sin θ=0.8，重力加速度大小为g。求： (1)球B受到斜面体的弹力大小；(6分) (2)斜面体受到的水平地面的摩擦力。(9分) 解析：(1)分析B球受力，设墙面对B球的弹力大小为F1，斜面对B球的弹力大小为F2，由共点力的平衡条件可知F2sin θ-F1=0，F2cos θ-mg=0 解得球B受到斜面体的弹力大小F2=mg F1=mg。 (2)对A和B整体分析，设斜面体受到地面的摩擦力为Ff，则由平衡条件可知F1-F+Ff=0 其中F=mg，解得Ff=mg，方向水平向左。 答案：(1)mg　(2)mg，方向水平向左 学科网（北京）股份有限公司 $$