章末达标检测3 相互作用（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第一册（教科版）

(满分：100分) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是(　　) A．一张薄纸轻放在桌面上，薄纸和桌面间几乎没有形变产生，因此薄纸对桌面没有弹力作用 B．静止在斜面上的物体，其重力垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力 C．滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同，但一定与相对运动方向相反 D．静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同或相反，但不可能与运动方向垂直，它可能是动力，也可能是阻力 解析　一张薄纸轻放在桌面上，桌面和薄纸的形变很小，但薄纸对桌面有弹力，只是弹力很小，选项A错误；静止在斜面上的物体，其重力垂直于斜面的分力大小等于物体对斜面的压力，但力的性质不同，选项B错误；滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同，但一定与相对运动方向相反，选项C正确；静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同或相反，也可能与运动方向垂直，它既可能是动力，也可能是阻力，选项D错误。 答案　C 2．有三只豹子在抢食一猎物，三只豹子在同一水平面内用大小分别为300 N、400 N和500 N的力拖动猎物。若三只豹子的方位不确定(假设三只豹子可在任意方位)，则这三个力的合力的最小值和最大值分别为(　　) A．0　1200 N　　　　　 B．100 N　1200 N C．200 N　1000 N D．400 N　1000 N 解析　当300 N、400 N和500 N这三个力的方向相同时，合力最大，为1200 N；300 N、400 N这两个力的合力的范围是100 N≤F≤700 N，所以当300 N、400 N这两个力的合力为500 N，且与第三个力方向相反时，合力最小，为0。故选项A正确。 答案　A 3.如图所示，物体A和B一起沿斜面匀速下滑，则物体A受到的力是(　　) A．重力、B对A的支持力 B．重力、B对A的支持力、下滑力 C．重力、B对A的支持力、摩擦力 D．重力、B对A的支持力、摩擦力、下滑力 答案　A 4.如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端的切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于平衡状态时，连接m2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两个小球可视为质点。两个小球的质量之比m1∶m2等于(　　) A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．3∶4 解析　m1、m2静止，由平衡条件，m1gsin 60°＝T1，m2g＝2T2cos 30°，又T1＝T2，则m1∶m2＝2∶3。 答案　B 5．如图所示，一定质量的物体通过两轻绳悬挂，结点为O。人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态。若OB绳中的拉力方向不变，人缓慢向左移动一小段距离，则下列说法正确的是(　　) A. OA绳中的拉力先减小后增大 B．OB绳中的拉力不变 C．人对地面的压力逐渐减小 D．地面对人的摩擦力逐渐增大 解析　对结点O受力分析：如图所示， 结点O受到方向始终竖直向下的拉力、OA绳中的拉力FA、OB绳中的拉力FB而处于静止状态。若OB绳中的拉力方向不变，人缓慢向左移动一小段距离，由于FA与FB的合力不变(大小等于重力mg，方向竖直向上)，由矢量图可以看出，拉力FA会增大，拉力FB也增大，选项A、B错误。由于人的拉力方向沿水平方向，所以拉力增大不影响人对地面的压力，选项C错误。对人受力分析，在水平方向，由平衡条件可知，地面对人的摩擦力随OB绳中的拉力增大而逐渐增大，选项D正确。 答案　D 6．如图所示，物块A放在木板上，当缓慢抬起木板的一端，使木板与水平面夹角α分别为30°、45°时，物块受到的摩擦力相等，则物块和木板间的动摩擦因数为(　　) A.　　　 B. C.　　　 D. 解析　木板的倾角α分别为30°、45°时，物块受到的摩擦力大小相等，分析可知：当倾角为30°时物块受到的是静摩擦力，当倾角为45°时物块受到的是滑动摩擦力。 当倾角为30°时，静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，即f＝mgsin 30°。 当倾角为45°时物块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式得f＝μFN＝μmgcos 45° 得到mgsin 30°＝μmgcos 45° 解得μ＝，故选A。 答案　A 7．如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB＝30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．图甲中BC对滑轮的作用力为 B．图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g C．细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1∶1 D．细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为m1∶2m2 解析　图甲中，两段绳的拉力都是m1g，互成120°角，因此合力的大小是m1g，故BC对滑轮的作用力大小也是m1g(方向与竖直方向成60°角斜向右上方)，A选项错误；图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g，B选项错误；图乙中FEGsin 30°＝m2g，得FEG＝2m2g，解得＝，C选项错误，D选项正确。 答案　D 8．如图所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平。现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°。设此过程中OA、OB的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是(　　) A．FOA逐渐增大 B．FOA逐渐减小 C．FOB逐渐增大 D．FOB逐渐减小 解析　以结点O为研究对象受力分析，受重力G、绳OA的拉力FOA和绳OB的拉力FOB，如右图所示，根据平衡条件知， 两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反。作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图所示，由图看出，FOA逐渐减小，FOB先减小后增大，当θ＝90°时，FOB最小。 答案　B 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．如图所示，物体A重4 N，物体B重1 N，摩擦及绳子、滑轮的质量均不计，以下说法正确的是(　　) A．地面对A的支持力是3 N B．测力计的示数为2 N C．地面对A的支持力为2 N D．测力计的示数为3 N 解析　向上拉A的力大小应等于B的重力1 N，这样A受三个力的作用：向下的重力为4 N，向上的绳子的拉力为1 N，地面对A的支持力应竖直向上为3 N，故A正确，C错误；而测力计的示数等于两绳子向下的拉力之和，故为2 N，所以B正确，D错误。 答案　AB 10.如图所示，用水平力F推静止在斜面上的物块，当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块(　　) A．所受合力逐渐增大 B．所受斜面摩擦力逐渐增大 C．所受斜面摩擦力先减小后增大 D．所受斜面弹力逐渐增大 解析　物块保持静止状态，所受合力仍为零，A错误。开始时摩擦力方向沿斜面向上，力F增大，摩擦力减小，当摩擦力方向沿斜面向下时，力F增大，摩擦力增大，B错误，C正确。物块所受斜面弹力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和，而重力沿垂直于斜面方向的分力不变，F沿垂直于斜面方向的分力增大，故随着F的增大，物块所受斜面弹力增大，D正确。 答案　CD 11．如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计的读数为2 N，若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减小到0.3 kg时，将会出现的情况是(g取10 N/kg，不计滑轮摩擦)(　　) A．弹簧测力计的读数将变小 B．A仍静止不动 C．A对桌面的摩擦力不变 D．A对桌面的摩擦力将变小 解析　当砝码和托盘的总质量m1＝0.6 kg时，A处于静止状态，A所受摩擦力为Ff1＝m1g－F1＝4 N，方向向左，则最大静摩擦力Fmax≥4 N，当m1减小到0.3 kg时，m2g－F1＝1 N<Fmax，故A仍静止不动，弹簧测力计读数不变。A对桌面的摩擦力为1 N，方向向左。 答案　BD 12．如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，薄板在F作用下逆时针转动，在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中(　　) A．小球对薄板的压力增大 B．小球对墙的压力减小 C．小球对墙的压力先减小，后增大 D．小球对薄板的压力不可能小于小球的重力 解析　根据小球重力的作用效果，可以将重力G分解为小球压板的力F1和小球压墙的力F2，作出平行四边形如右图所示， 当θ减小时，F1、F2均增大，而且在初始(θ＝90°)时，F1最小，等于G，所以A、D项均正确。 答案　AD 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13．(6分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个槽码，静止时弹簧长度为l1，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l1＝____________cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同槽码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5，已知每个槽码质量是50 g，挂2个槽码时，弹簧弹力F2＝____________N(当地重力加速度g＝9.8 m/s2)。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是____________。作出F­x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。 解析　最小分度是1毫米的刻度尺，应估读到0.1毫米，故读数为25.85 cm；F2＝2mg＝2×0.050×9.8 N＝0.98 N；本实验是“探究弹力和弹簧伸长的关系”，故还需要测量弹簧原长。 答案　25.85(25.84～25.86均可)　0.98　弹簧原长 14．(8分)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一支弹簧测力计。 (1)为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表： 弹力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量x(10－2m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 根据表中数据在图中作出F­x图像并求得该弹簧的劲度系数k＝____________N/m。 (2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为____________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示。 (3)由图得到F合＝____________N。 解析　(1)以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如(6×10－2,3.2)，则k＝N/m≈53 N/m。 (2)弹簧测力计的读数为2.10 N。选标度，合力F合的图示如下图所示。 (3)经测量，合力F合＝3.3 N。 答案　(1)见解析图　53(说明：±2范围内都可) (2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02范围内都可)　见解析图 (3)3.3(说明：±0.2范围内都可) 15．(10分)如图所示，用一轻弹簧竖直悬挂物体，现用力F＝10.5 N竖直向下拉物体，使物体处于静止状态，弹簧由原长5 cm伸长到7.2 cm。若将力F改为竖直向上拉物体，大小不变，物体仍处于静止状态，弹簧由原长缩短到3 cm。求物体的质量和弹簧的劲度系数。(g取10 N/kg) 解析　物体两种情况均处于平衡状态，根据胡克定律有F＋mg＝k(l1－l0)，F＝mg＋k(l0－l2) 解得k＝500 N/m，m＝0.05 kg。 答案　0.05 kg　500 N/m 16．(10分)如图所示，质量均为1 kg的小球a、b在轻弹簧A、B及拉力F的作用下处于平衡状态，其中A、B两个弹簧的劲度系数均为5 N/cm，B弹簧上端与天花板固定连接，弹簧轴线与竖直方向的夹角为60°，A弹簧竖直，g取10 m/s2。求：两弹簧的伸长量和拉力F的大小。 解析　由b球处于静止得FA＝mbg＝10 N 由F＝kx得xA＝＝2 cm。 a、b作为一个整体，受力如下图，由平衡条件得 FB＝＝40 N， xB＝＝8 cm， F＝2mg·tan 60°＝20 N。 答案　2 cm　8 cm　20 N 17．(12分)如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小。 解析　选取A、B整体为研究对象，它受到重力(M＋m)g、地面支持力FN、墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用，如图所示，处于平衡状态。 根据平衡条件有： FN－(M＋m)g＝0① F＝Ff② 由①解得FN＝(M＋m)g 再以B为研究对象，它受到重力mg、三棱柱对它的支持力FAB、墙壁对它的弹力F的作用，如图所示，处于平衡状态。根据平衡条件有： 竖直方向上，FAB cos θ＝mg③ 水平方向上，FABsin θ＝F④ 由③④解得F＝mgtan θ， 所以Ff＝F＝mgtan θ。 答案　(M＋m)g　mgtan θ 18．(14分)如图所示，斜面与水平面的夹角为37°，物体A质量为2 kg，与斜面间摩擦因数为0.5，求： (1)A受到斜面的支持力多大？ (2)若要使A在斜面上静止，求物体B质量的最大值和最小值？(sin 37°＝0.6；cos 37°＝0.8；g＝10 N/kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 解析　(1)对A进行受力分析如图所示，根据正交分解可知：y轴上合力为零N＝mAg cos 37°，代入数据可得N＝2×10×0.8 N＝16 N，所以A受到斜面的支持力为16 N。 (2)根据题意，物体A与斜面之间的最大静摩擦力fmax＝f滑＝μN＝0.5×16 N＝8 N，由于物体受到的静摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，当物体受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向上时，此时拉力T最小，根据受力平衡有T1＋fmax＝mAgsin 37°，当物体受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向下时，此时拉力T最大，根据受力平衡有T2＝fmax＋mAgsin 37°，同时B物体也处于平衡状态由受力分析有T＝mBg，联立并代入数据可得T1＝4 N，T2＝20 N，物体B质量的最小值为mB1＝0.4 kg，物体B质量的最大值为mB2＝2 kg，故B的质量范围是0.4 kg～2 kg。 答案　(1)16 N　(2)2 kg,0.4 kg 学科网（北京）股份有限公司 $$