第三章 相互作用—力 章末分层专练-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

相互作用——力 章末专练 （包含本章节涵盖的重难点题型、易错知识点和高频考点，做到精练的目的，选题都是近两年的题目，情境新颖，贴合实际；题目难易分类，合理现时。A组适合基础一般的学生或普通班级的学生，B组难度稍有提升，适合作为基础较好的同学或重点班的新授课同步练习。） A组 基础演练（建议用时20分钟） 一、单选题 1．（考点：胡克定律）如图所示的玩具静止时轻弹簧长度为2cm，将头部拆卸后静止时该弹簧长度为4cm。已知该弹簧的劲度系数k=100N/m，，则该玩具头部的质量为（　　） A．0.1kg B．0.2kg C．0.3kg D．0.4kg 2．（考点：弹力有无的判断、弹力的大小和方向）图中的A、B、C和D球均为光滑球，E球是一足球，一学生将足球踢向斜台，下列说法正确的是（　　） A．A球和斜面之间可能有弹力作用 B．B球与C球间一定没有弹力作用 C．倾斜的细绳对D球一定没有拉力作用 D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹方向先沿v1的方向后沿v2的方向 3．（考点：弹簧的串联、整体与隔离法）如图所示，劲度系数为的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为的物体，另一劲度系数为的轻质弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物块上表面连接在一起。弹簧始终在弹性限度内，且弹簧伸缩、移动均只沿竖直方向。重力加速度为g，下列判断正确的是（    ） A．在A端放一质量为的物体，静止时A端下移 B．在A端放一质量为的物体，静止时将下移 C．A端固定不动，将质量增加到，静止时将下移 D．A端固定不动，将质量增加到，静止时将下移 4．（考点：静摩擦力有无及方向的判断、滑动摩擦力的大小和方向）随着网络购物的发展，快递业也有了迅猛发展，如图所示为某快递公司分拣邮件的一个情景∶邮件随着水平传送带1以速度从B点滑到以速度运行的水平传送带2上。已知，邮件落到传送带2瞬间水平分速度不变，竖直分速度变为零，邮件到达D点前已经与传送带2共速，不计空气阻力。邮件在CD段运动时，下列说法正确的是（　　） A．因为邮件相对于地面是运动的，所以邮件一直受滑动摩擦力 B．共速前，传送带2受到邮件的摩擦力方向水平向右 C．当邮件受到摩擦力作用时，邮件不一定受到弹力作用 D．当邮件与传送带相对静止时，邮件受到静摩擦力 5．（考点：利用平衡条件求力）图甲是悬停在空中的风筝，图乙是其简化图。风筝在重力、牵线拉力和垂直于风筝面的风力的共同作用下悬停在空中，则下列说法正确的是（　　） A．风筝在空中所受合力竖直向下 B．风筝对牵线的拉力与风筝的重力是一对平衡力 C．牵线对风筝的拉力大于风筝对牵线的拉力 D．风力和牵线拉力的合力方向竖直向上 6．（考点：弹簧弹力与型变量的关系）某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。 (1)某次测量，轻弹簧下端的指针在刻度尺的位置如图甲所示，指针示数为 m。 (2)该同学将轻弹簧竖直悬挂，测量出弹簧原长，接着添加钩码进行多次实验，描绘的弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图线如图乙所示，由图可得弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留一位小数）。 (3)如图丙所示，该同学把两根弹簧连接起来探究。在弹性限度内，将钩码逐个挂在弹簧下端，多次实验，记录钩码总重力及相应的指针A、B的示数LA和LB，描绘弹簧弹力F与 （选填“LB”或者“LB—LA”）的关系图线，求图线斜率可得弹簧II的劲度系数。 7．（考点：易错：忽略拉力向上的分力）质量为40kg的小孩坐在20kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的大小为200N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求： (1)地面对雪橇的支持力大小； (2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数是多大。 B组 能力提升（建议用时25分钟） 1．（考点：叠体的摩擦力）（多选）如图所示，一木板B放在水平面上，木块A放在木板B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上。用力F向左拉动木板B，使它以速度向左做匀速运动，这时轻绳的拉力为。木块A受到摩擦力大小为，下列说法中正确的是（    ） A．木块A受到静摩擦力，方向向右 B．木块A受到滑动摩擦力，方向向左 C．若木板B以的速度匀速运动，则A受到的摩擦力仍为 D．木块A受到的滑动摩擦力和木块A受到轻绳的拉力是一对作用力和反作用力 2．（考点：力的分解中的多解问题）（多选）力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（　　） A．2N、3N、4N三个共点力最大合力为9N，最小合力为0N B．仅增大两个共点力F1、F2间的夹角，则两力的合力F一定减小 C．已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有无数解 D．高大的桥要建很长的引桥减小斜面的倾角，是为了减小汽车行驶过程中的摩擦力 3．（考点：受力分析、力的个数）(多选）如图所示，L形木板放在斜劈上，物块通过弹簧与木板相连。已知各接触面均粗糙，在木板与物块一起沿斜劈匀速下滑的过程中，弹簧始终处于压缩状态，斜劈始终静止，则（　　） A．物块一定受4个力 B．木板可能受5个力 C．地面对斜劈无静摩擦力 D．物块与木板间的动摩擦因数一定大于木板与斜劈间的 4．（考点：图解法、合成法分析动态平衡）（多选）水平地面上固定着倾角为45°的足够长的斜面，一足够长的直挡板通过O处铰链与斜面相连接，将一个质量为4kg的铅球放在挡板与斜面之间，铅球处于静止状态，如图所示。挡板与斜面间的夹角为θ，挡板对铅球的弹力和斜面对铅球的弹力分别用F1和F2表示，不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（　　） A．当θ=45°时， B．当θ=90°时，F1=20N C．θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F1先减小后增大 D．θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F2先增大后减小 5．（考点：整体隔离法、相对滑动问题）（多选）某个同学玩夹盒子的游戏，手握两块木板，两木板间夹起盒子，如图所示，已知木板与盒子之间的动摩擦因数为0.5，盒子与盒子之间的动摩擦因数为0.6，每个盒子重约为G=5N，该同学两手可以给木板提供的水平压力都为FN=60N，则下列说法正确的是（　　） A．该同学最多可以夹起16个盒子 B．该同学最多可以夹起12个盒子 C．若该同学夹起9个盒子，则第五个和第六个盒子之间的摩擦力为2.5N D．无论该同学夹起多少个盒子，最边上的盒子最易滑落 6．（考点：验证平行四边形法则）某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)本实验主要采用的科学方法是 。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 (2)关于本实验的操作过程，下列说法正确的是 ； A．为了方便测量，实验时两细绳OB、OC必须相互垂直 B．橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．为了减小误差，两根绳必须等长 D．在同一组实验中，结点O的位置不能改变 (3)根据实验数据，该同学作出实验结果图如图乙所示，则 （选填“F”或“”）一定沿AO方向。 (4)图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力F=6N，与合力F夹角为60°，F2与合力F夹角为30°，则的大小为 N。 7．（考点：活结、铰链模型）小园想用以下两种方式提起重物。图甲是一用铰链固定于O点的轻杆，通过绳将挂于P端的重物提起；图乙是一端固定于的轻杆（斜角恒定为67°），其另一端N有一光滑滑轮，绳绕过滑轮提起重物。当图甲中杆与水平面成67°夹角时，绳与水平方向夹角为30°；此时图乙中绳与水平方向夹角也为30°，已知重物的重力为，求两种情况下，杆的作用力分别为多少？（，） 8．（考点：力的正交分解、临界问题）如图所示，质量的物块Q放在水平面上，用轻质细绳通过光滑定滑轮与质量的物块P相连。已知物块Q与水平面间的动摩擦因数，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，连接物块Q的细绳与水平面的夹角，系统处于静止状态，求： (1)物块Q对地面的压力大小； (2)力的取值范围。 《相互作用——力 章末专练》参考答案 A组 1．B 【详解】根据胡克定律得 解得 故选B。 2．C 【详解】A．A球和斜面之间不可能有弹力作用，若有弹力，球将不能静止，故A错误； B．B球与C球间一定有弹力作用，若无弹力，两球将不能静止，故B错误； C．倾斜的细绳对D球一定没有拉力作用，有拉力，小球不能静止，故C正确； D．足球与斜台作用时斜台给足球的弹方向垂直于斜台指向足球，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．开始时，劲度系数为的轻质弹簧的压缩量为 在A端放一质量为的物体，则劲度系数为的轻质弹簧被压缩的形变量为 此时劲度系数为的轻质弹簧的压缩量为 则在A端放一质量为的物体，静止时A端下移的距离为 故A错误； B．则在A端放一质量为的物体，静止时将下移的距离为 故B正确； CD．A端固定不动，将质量增加到，则劲度系数为的轻质弹簧将被拉伸，设此时的拉伸量为，劲度系数为的轻质弹簧继续被向下压缩，设此时的压缩量为，则有 由题意有 联立解得 则A端固定不动，将质量增加到，静止时将下移的距离为 故CD错误。 故选B。 4．B 【详解】AD．开始邮件与水平传送带发生相对滑动，邮件受到滑动摩擦力作用，当邮件与水平传送带相对静止时，邮件受到的摩擦力为0，故AD错误； C．当邮件受到摩擦力作用时，邮件一定受到弹力作用，故C错误； B．当邮件受到摩擦力作用时，邮件速度大于传送带速度，邮件相对传送带向右运动，邮件受到的滑动摩擦力向左，由牛顿第三定律知，传送带2受到摩擦力方向一定向右，故B正确。 故选B。 5．D 【详解】A．风筝在空中所受合力等于0，A错误； B．风筝对牵线的拉力与风筝的重力，没有作用在同一物体上，大小不相等，方向不相反，不是一对平衡力，B错误； C．根据牛顿第三定律，牵线对风筝的拉力等于风筝对牵线的拉力，C错误； D．风力和牵线拉力的合力方向竖直向上，大小等于风筝的重力，D正确。 故选D。 6．(1)/0.1461/0.1462 (2) (3) 【详解】（1）刻度尺的最小分度为1mm，需要估读到最小分度的下一位，故读数为 （2）弹力F与弹簧形变量x的关系图线的斜率表示劲度系数，即 即弹簧的劲度系数k=312.5N/m （3）LB-LA为每次实验弹簧II的长度，减去弹簧II的原长可得形变量，做出图像，计算图线斜率，可得弹簧II的劲度系数。 7．(1)480N (2) 【详解】（1）竖直方向有 代入数据解得地面对雪橇的支持力大小为 （2）水平方向有 雪橇与水平地面间的动摩擦因数为 解得 B组 1．BC 【详解】AB．木块A相对于B向右滑动，则木块A受到滑动摩擦力，方向向左，故A错误，B正确； C．若木板B以的速度匀速运动，则A受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，大小仍等于f，故C正确； D．木块A受到的滑动摩擦力和木块A受到轻绳的拉力F是一对平衡力，故D错误。 故选BC。 2．AB 【详解】A．2N、3N、4N三个共点力同向共线时，合力最大，最大合力为9N；3N与2N的合力范围是 1NF5N 当2N与3N合力大小为4N，方向与4N的力方向相反时，三个力的合力为0，则最小合力为0N，故A正确； B．合力与分力的关系是 当两个分力的夹角（0°180°）逐渐增加时，其合力逐渐变小，故B正确； C．已知合力及一个分力的大小和方向，则只能画出一种平行四边形，则只有唯一解，故C错误； D．减小引桥斜面的倾角可以减小汽车重力沿斜面向下分力，以使行驶更加方便、安全，同时增大汽车与桥面间的支持力，进而增大汽车行驶过程中的摩擦力，故D错误。 故选AB。 3．BC 【详解】A．木板与物块一起沿斜劈匀速下滑，弹簧始终处于压缩状态，对物块受力分析得，物块一定受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力以及沿斜面向上的弹簧弹力。若物块重力沿斜面向下的分力等于弹簧弹力，则物块受3个力；若物块重力沿斜面向下的分力不等于弹簧弹力，则物块还受木板对其的静摩擦力，受4个力。故A错误； B．对木板与物块整体分析得，斜劈对木板有沿斜面向上的滑动摩擦力；故对木板受力分析得，木板一定受到竖直向下的重力、斜劈对其垂直斜面向上的支持力、物块对其垂直斜面向下的压力、沿斜面向下的弹簧弹力以及斜劈对其沿斜面向上的滑动摩擦力这4个力。若物块重力沿斜面向下的分力等于弹簧弹力，则物块与木板间无静摩擦力，木板受5个力；若物块重力沿斜面向下的分力不等于弹簧弹力，则物块与木板间存在静摩擦力，木板受6个力。故B正确； C．对木板与物块以及斜劈整体分析可知，整个系统处于平衡状态，故地面对斜劈无静摩擦力，C正确； D．物块与木板间是否存在静摩擦力未知，无法判断物块与木板间的动摩擦因数和木板与斜劈间的大小关系，故D错误； 故选 BC。 4．AC 【详解】A．当θ=45°时，对铅球受力分析，如图 可知，故A正确； B．当时，，故B错误； CD．如图 θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F1先减小后增大，F2一直减小，故C正确，D错误。 故选AC。 5．BCD 【详解】ABD．水平方向根据受力平衡可知，木板与盒子间，盒子与盒子间的压力大小一样，由于木板与盒子之间的动摩擦因数小于盒子与盒子之间的动摩擦因数，则木板与盒子的最大静摩擦力小于盒子与盒子的最大静摩擦力，所以无论该同学夹起多少个盒子，最边上的盒子最易滑落；设该同学最多可以夹起个盒子，以个盒子为整体，竖直方向根据受力平衡可得 又 解得 故A错误，BD正确； C．若该同学夹起9个盒子，以9个盒子为整体，竖直方向根据受力平衡可得 解得木板与盒子间的摩擦力大小为 以前5个盒子为整体，竖直方向根据受力平衡可得 解得 可知第六个盒子对第五个盒子的摩擦力大小为2.5N，故C正确。 故选BCD。 6．(1)B (2)D (3) (4)3 【详解】（1）本实验两次拉橡皮条的效果相同，即合力与分力作用效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。故B正确，ACD错误。 故选B。 （2）A．为减小实验误差，用两个弹簧秤拉细绳套时，两根细绳套夹角大小合适，方便实验，并不是相互垂直，故A错误； B．由于两弹簧测力计的示数不一定相同，橡皮条的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线，故B错误； C．两根绳不必等长，起到方便测量力方向的作用，故C错误； D．在同一组实验中，结点O的位置不能改变，以保证合力与分力作用效果相同，故D正确。 故选D。 （3）F为平行四边形的对角线，是合力的理论值；是单独用一个弹簧测力计测出的合力的实验值，因此的方向一定沿AO的方向。 （4）根据平行四边形定则，可知 7．， 【详解】甲图中，对P结点受力分析可知，由正弦定理 解得杆的作用力大小为 乙图中对滑轮N受力分析如图，则杆的作用力大小为 8．(1) (2) 【详解】（1）以P为对象，根据受力平衡可得细绳拉力大小为 以Q为对象，竖直方向根据受力平衡可得 可得 根据牛顿第三定律，物块Q对地面的压力大小为。 （2）当拉力取最小值时，Q受到的静摩擦力达到最大，方向水平向右，则有 解得 当拉力取最大值时，Q受到的静摩擦力达到最大，方向水平向左，则有 解得 则力的取值范围为 学科网（北京）股份有限公司 $