第3章 相互作用——力 章末整合提升(Word练习)-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版 江苏专版）

(时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．在国际排联女排大冠军杯比赛中，中国女排以五战全胜的成绩夺得冠军，如图是朱婷用手掌奋力将球击出时的情形，下列说法正确的是(　　) A．手掌对排球作用力的大小大于排球对手掌作用力的大小 B．手掌对排球作用力的大小等于排球对手掌作用力的大小 C．排球对手掌的作用力晚于手掌对排球的作用力 D．手掌对排球作用力与排球对手掌作用力是平衡力 解析　排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，A、D错误，B正确；一对作用力与反作用力同时产生、同时消失，所以排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力同时产生、同时消失，C错误。 答案　B 2．自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程车，由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。如图所示，在车厢由水平位置逐渐抬起的过程中，有关货物所受车厢的支持力FN和摩擦力Ff，下列说法中正确的是(　　) A．摩擦力Ff逐渐增大 B．摩擦力Ff先增大后减小 C．支持力FN逐渐增大 D．支持力FN先减小后不变 解析　开始时货物受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力，静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即Ff＝mg sin θ，随角度的增大，静摩擦力增大，当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变化滑动摩擦力，而滑动摩擦力Ff＝μmg cos θ，cos θ随角度的增加而减小，故滑动摩擦力将减小，故摩擦力是先增大后减小的，故A错误，B正确；支持力FN＝mg cos θ，cos θ随角度的增加而减小，故支持力一定是逐渐减小，故C、D错误。 答案　B 3．如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过前后调节支架将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是(　　) A．灯头对支架的压力方向竖直向下 B．整个台灯所受的合力不为零 C．台灯受到水平向右的摩擦力 D．若将灯头向前调节一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变小 解析　灯头处于平衡状态，灯头对支架的压力方向与重力方向相反，故方向竖直向下，A正确；台灯处于静止状态，处于平衡状态，整个台灯所受的合力为零，B错误；台灯静止，且水平方向上没有运动趋势，故不受摩擦力，C错误；将灯头向前调节一点(台灯未倒)，仍然保持平衡状态，桌面对台灯的支持力仍等于台灯的重力大小，故不变，D错误。 答案　A 4．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 5．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＝mg sin 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＝μmg cos 45° 得到mg sin 30°＝μmg cos 45° 解得μ＝，故选A。 答案　A 6．有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环的质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡(如图所示)。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡状态，那么，移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力Ff的变化情况是(　　) A．FN不变，Ff变大 B．FN不变，Ff变小 C．FN变大，Ff变大 D．FN变大，Ff变小 解析　以两环和细绳整体研究对象，可知竖直方向上始终二力平衡，FN＝2mg不变；以Q环为研究对象，在重力、细绳拉力F和OB压力FN作用下平衡，设细绳和竖直方向的夹角为α，则P环向左移的过程中α将减小，FN＝mg tan α也将减小。再以整体为研究对象，水平方向只有OB对Q环的压力FN和OA对P环摩擦力Ff作用，因此Ff＝FN也减小，故选B。 答案　B 7．如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为(　　) A．∶4 B．4∶ C．1∶2 D．2∶1 解析　将两小球及弹簧B视为整体进行受力分析有 FC＝FA sin 30° FC＝kxC FA＝kxA ＝＝2∶1 ＝2∶1 故D正确，A、B、C错误。 答案　D 8．如图所示为表面粗糙的倾斜皮带传输装置，皮带的传动速度保持不变．物体被无初速度地放在皮带的底端A处，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置B后就不再相对皮带滑动，而是随皮带一起匀速运动，直至传送到顶端C，在传送过程中，物体受到的摩擦力(　　) A．在AB段为沿皮带向上的滑动摩擦力 B．在AB段为沿皮带向下的滑动摩擦力 C．在BC段不受静摩擦力 D．在BC段受沿皮带向下的静摩擦力 解析　在AB段，物体相对皮带向下滑动，受到沿皮带向上的滑动摩擦力，选项A正确，B错误；在BC段，物体相对皮带有向下滑的趋势，受到沿皮带向上的静摩擦力，选项C、D错误。 答案　A 9．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将运动 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　D 10．一物体置粗糙的固定斜面上保持静止，现用水平力F推物体，如图当F由0稍许增加时，物体仍保持静止状态，则(　　) A．物体所受的合力增加 B．斜面对物体的支持力增加 C．斜面对物体的摩擦力增加 D．斜面对物体的作用力不变 解析　根据静摩擦力的特点(静摩擦力大小0≤f≤fmax，方向沿接触面方向但可以变化)，可知，当F＝0时静摩擦力方向沿斜面向上，大小为f＝mg sin α。由于物体仍保持静止状态，根据平衡条件可知合力仍为零，保持不变，故A错误；由受力分析图(如图)可知，斜面对物体的支持力N＝mg cos α＋F sin α则F增大，N增大，故B正确；根据以上分析可知，若F cos α≤mg sin α时，静摩擦力方向沿斜面向上，由平衡条件得f＝mg sin α－F cos α，则F增大，f减小；若F cos α>mg sin α时，静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得f＝F cos α－mg sin α 则F增大，f增大；所以静摩擦力大小可能减小，也可能增加，故C错误；斜面对物体的作用力是支持力和静摩擦力的合力，根据平衡条件得，斜面对物体的作用力F′＝，则F增大，F′增大，故D错误。 答案　B 11．一串塑料小球(个数N＝5)悬挂在空中，每个小球完全相同且质量都为m。它们在恒定的水平风力作用下(风向左吹)发生倾斜，绳子的质量不计，小球们在空中平衡时，下列关于小球与绳子的位置关系正确的是(　　) 解析　以从下往上n个小球为整体研究对象，根据小球的受力可知，设绳子的拉力方向与竖直方向夹角为θ，则tan θ＝＝，故所有小球所受拉力的方向相同，故选C。 答案　C 二、非选择题：本题共5小题，共56分。 12．(12分)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块之间的细线保持水平，在木块上放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在表中给出，其中f4的值从图(b)中弹簧秤的示数读出。 砝码的质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f/N 2.15 2.36 2.55 f4 2.93 回答下列问题： (1)f4 ＝________N； (2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线； (3)f与m、木块质量M、木板和木块之间的滑动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式f＝____________，f－m图线(直线)的斜率的表达式k＝________； (4)取g＝9.80 m/s2，由绘出的f-m图线求得μ＝________。(保留2位有效数字) 解析　(1)从图(b)读出f4 ＝ 2.75 N。 (2)根据数据描点连线 (3)木块受到的摩擦力可表达为 f＝μ(m＋M)g＝μmg＋μMg 所以图像的斜率表示为μg。 (4)在f-m图象上取相距较远的两点得 k＝μg＝＝3.9，可得μ＝0.40。 答案　(1)2.75　(2)见解析　(3)μ(M＋m)g　μg (4)0.40 13．(8分)如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m＝0.6 kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角。已知空气对气球的浮力为15 N，人的质量M＝50 kg，且人受的浮力忽略不计(g取10 N/kg，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。则： (1)求水平风力的大小； (2)求人对地面的压力大小； (3)若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？(要求说明理由) 解析　(1)对氢气球进行受力分析，并分解如下图 由平衡条件列式，竖直方向F浮＝mg＋T sin 37°， 水平方向F风＝T cos 37°，解得F风＝12 N，T＝15 N。 (2)对人进行受力分析，并分解如上图： 由平衡条件列式，竖直方向FN＝Mg－T sin 37°＝500－15×0.6 N＝491 N。 (3)若风力增强，只改变了水平方向的力，视气球及人为一整体可知，竖直方向上的受力情况没改变，人对地面的压力不变。 答案　(1)12 N　(2)491 N　(3)若水平风力增强，人对地面的压力不变 14．(8分)如图甲所示，在倾角为37°的固定斜面上有一物体，质量为10 kg。当给它施加沿斜面向下大小为4 N的力时，物体刚好静止在斜面上(最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，)。 (1)求物体与斜面间的动摩擦因数； (2)如果改用与斜面成37°向上的力拉物体，如图乙所示，物体将会沿斜面向上匀速运动，则所施加的拉力多大？(本小问计算结果保留两位小数) 解析　(1)根据平衡条件可得： F1＋mg sin 37°＝μmg cos 37° 其中F1＝4 N，解得：μ＝0.8。 (2)如果改用与斜面成37°向上的力拉物体，受力情况如图所示： 根据平衡条件，垂直于斜面方向： N＋F sin 37°＝mg cos 37° 沿斜面方向： F cos 37°＝f＋mg sin 37° 根据摩擦力的计算公式可得：f＝μN，联立解得：F≈96.88 N。 答案　(1)0.8　(2)96.88 N 15．(13分)如图，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为40 N的物体(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6) (1)AO、BO的拉力各为多大？ (2)若AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100 N，则所吊重物重力最大不能超过多大？ 解析　(1)对悬点O受力分析，由共点力平衡条件可得 TA sin 37°＝TB TA cos 37°＝GC 联立可得：TA＝50 N，TB＝30 N； (2)由上可得，TA>TC>TB，因此当TA＝100 N时，所吊重物重力最大，则有TA cos 37°＝GCmax，解得：GCmax＝80 N。 答案　(1)50 N　30 N　(2)80 N 16．(15分)如图所示，物块A、B通过一根不可伸长的细线连接，A静止在斜面上，细线绕过光滑的滑轮拉着B，A与滑轮之间的细线与斜面平行。已知斜面倾角为30°，物块A的质量为2 kg，物块B的质量为1.2 kg，重力加速度取10 m/s2。 (1)求斜面对物块A的支持力的大小FN； (2)求斜面对物块A的摩擦力Ff； (3)若物块A与斜面间的动摩擦因数为，物块B的质量在什么范围内，能保证物块A静止在斜面上？(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 解析　(1)物块B静止，故绳上的拉力FT＝mBg 对物块A受力分析如图，将物块A的重力沿着斜面和垂直于斜面分解FN＝mAg cos 30°，即得FN＝10 N。 (2)物块A的重力沿着斜面的分力mAg sin 30°＝10 N。 由于FT>mAg sin 30°，故物块A所受摩擦力的方向沿着斜面向下，根据平衡方程 FT＝mAg sin 30°＋Ff，可得Ff＝2 N。 (3)若物块A与斜面间的动摩擦因数为，则物块A的最大静摩擦力Ffm＝μFN＝5 N 设物块B的质量最大为m1，此时物块A有沿着斜面向上的运动趋势，且FT1＝m1g 根据平衡方程FT1＝mAg sin 30°＋Ffm，解得m1＝1.5 kg。设物块B的最小质量为m2，此时物块A有沿着斜面向下的运动趋势，且FT2＝m2g 根据平衡方程FT2＋Ffm＝mAg sin 30°，解得m2＝0.5 kg。 物块B的质量范围1.5 kg≥mB≥0.5 kg。 答案　(1)10 N　(2)2 N (3)1.5 kg≥mB≥0.5 kg 学科网（北京）股份有限公司 $