第3章 相互作用 力 综合检测(word版练习)-【突破课堂】2025-2026学年高中物理必修第一册同步基础巩固练（人教版）

第三章 综合检测 建议用时75分钟 满分100分 一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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.关于下列四幅插图,说法正确的是(　　) 　 甲 乙 丙 丁 　　 A.图甲中,可以利用悬挂法确定薄板重心,是因为悬线的拉力跟薄板的重力平衡 B.图乙中,通过平面镜观察桌面的微小形变,利用了控制变量的物理方法 C.图丙中,人用平行于地面的力推沙发,沙发静止不动是由于推力小于静摩擦力 D.图丁中,探究作用力与反作用力关系实验时,传感器必须处于静止或匀速直线运动状态 2.天津滨海高速海河大桥位于滨海新区海河入海口,由两座主桥组成,两座主桥均为独塔斜拉桥,如图甲所示。假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,如图乙所示,每根钢索中的拉力都是3×104N,则它们对塔柱的合力大小和方向为(　　) 　　 甲 乙 A.5.2×102N,方向竖直向上 B.5.2×102N,方向竖直向下 C.5.2×104N,方向竖直向上 D.5.2×104N,方向竖直向下 3.如图所示的装置中,各小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3,其大小关系是(　　) A.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3 C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F2 4.如图,甲、乙两位同学分别站在轻质薄板a、b上在“草地”上进行“拔河”游戏。薄板a、b与“草地”间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,甲、乙双方各自缓慢向两侧拖拉轻绳。若甲的质量大于乙的质量,则在“拔河”过程中,下列判断正确的是(　　) A.薄板a和“草地”间的摩擦力较大 B.薄板b和“草地”间的摩擦力较大 C.薄板a和“草地”间不会有相对滑动 D.甲、乙“拔河”的力属于作用力与反作用力 5.图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°。下列关系式正确的是(　　) A.F=F1 B.F=2F1 C.F=3F1 D.F=F1 6.如图,质量为m的小球套在半径为R的光滑半圆轨道上,轻弹簧的一端固定在轨道的最高点,另一端固定在小球上,当小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角θ=60°,已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,则下列说法正确的是(　　) A.弹簧的弹力为mg B.弹簧的伸长量为 C.弹簧的弹力为mg D.弹簧的伸长量为 7.如图,一根轻绳A、B两端分别系在两根固定的竖直杆上,灯笼通过一个可沿AB滑动的光滑小挂钩挂在绳上,如果只人为改变一个条件,当灯笼静止时,下列说法正确的是(　　) A.绳的右端上移到B',绳子拉力变大 B.将右边的竖直杆右移一些,绳子拉力变大 C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小 D.若换挂质量更大的灯笼,则小挂钩右移 二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8.驻马店某中学为了加强同学们的体育锻炼和团队合作精神,举行了冬季篮球赛。由我们所学的物理知识可知(忽略空气阻力)(　　) A.某同学把篮球传给队友,在空中飞行的篮球受重力和推力的作用 B.篮球撞击篮板时,篮板对篮球的弹力是篮球发生形变而产生的 C.篮球撞击篮板时,篮球对篮板的压力和篮板对篮球的弹力是一对作用力与反作用力 D.某同学屈腿起跳,在脚离开地面前,该同学所受合力不为零 9.如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速向右拉动纸的一边,将纸拉出,而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是(　　) A.纸对矿泉水瓶的摩擦力方向向右 B.矿泉水瓶相对纸向左运动 C.拉动纸越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越大 D.拉动纸越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越小 10.如图所示,瓢虫沿弧形树枝由A点缓慢爬行到B点。树枝对瓢虫的摩擦力用Ff表示,支持力用FN表示,下列说法正确的有(　　) A.FN增大 B.FN方向与瓢虫运动方向垂直 C.Ff减小 D.Ff方向与瓢虫运动方向相反 11.如左图所示,质量为2kg的物块恰好能沿倾角为α=37°的木板匀速下滑。现将该木板水平固定在地面上,物块在与水平面夹角为β=45°斜向下的推力作用下,恰好能沿水平方向匀速运动,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则(　　) A.物块与木板间的动摩擦因数为0.75 B.物块与木板间的动摩擦因数为0.25 C.推力F大小为60N D.推力F大小为15N 三、非选择题(本题共5小题,共52分) 12.(8分)弹簧是生活中比较常见的机械零件,在弹性限度内,弹簧在外力作用下发生形变,撤去外力后,弹簧就能恢复原状。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来工作的。实验室中有五根一模一样的弹簧,小明想测量这批弹簧的劲度系数,将弹簧等间距悬挂在水平铁架台上,如图甲所示,1号弹簧不挂钩码,2号挂1个钩码,3号挂2个钩码,依此类推,钩码均相同。计算结果均保留3位有效数字。 (1)为了更直观地呈现出弹力大小F与伸长量Δx的关系,小明以1号弹簧末端指针所指的位置为原点,作出竖直的y轴及水平的x轴,其中y轴代表　　　　,x轴代表　　　　。(均选填“F”或“Δx”)  (2)为测量弹簧的伸长量,小明取来一把米尺,竖直放置在地上,米尺的100.00cm刻度线刚好与1号弹簧末端指针在同一水平线上,测量2号弹簧末端指针位置时,示数如图乙所示,则此时弹簧伸长量为　　　　cm。  (3)小明依次测量3号、4号、5号弹簧的实验数据,根据测量的数据作出图像如图丙所示,已知图中数据的单位均取国际单位制单位,则这些弹簧的劲度系数为　　　N/m。  13.(8分)某物理学习小组的同学利用如图(a)所示的实验装置来探究“两个互成角度的力的合成规律”。 　 图（a） 图（b） 图（c） (1)图(b)的四个力中,不是由弹簧测力计直接测得的是　　　　(用表示力的字母表示),某次测量中,弹簧测力计甲的读数如图(c)所示,为　　　　N;  (2)图(a)中保持结点O的位置及OB方向不变,将弹簧测力计乙绕O点逆时针缓慢旋转,使OC与OA的夹角由90°缓慢增大至180°,在此过程中弹簧测力计甲的读数将　　　　,弹簧测力计乙的读数将　　　　(均选填“增大”“减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。  14.(10分)如图所示,水平细杆上套一圆环A,环A和球B间用一轻质绳相连,质量分别为mA=1kg、mB=0.5kg,由于水平风对B球的作用力,使A环与B球一起水平向右做匀速直线运动。已知细绳与竖直方向的夹角为θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,不计空气阻力。求: (1)水平风对B球作用力的大小F; (2)A环与水平细杆间的动摩擦因数μ。 15.(12分)如图所示,水平地面上固定有一竖直光滑杆,杆上套有质量为m的圆环,地面上放一质量为M的物块,圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连,物块恰好不滑动,连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°,β=53°。设物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(重力加速度为g,取 sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)轻绳的拉力大小; (2)物块对地面的压力大小; (3)物块与地面间的动摩擦因数。 16.(14分)如图所示,物体甲、乙用劲度系数k=4N/cm的轻弹簧连接放置在倾角为30°的斜面上,轻绳跨过光滑定滑轮一端与乙连接,另一端与沙桶连接,物体丙连接在轻动滑轮上。开始时系统处于静止状态,弹簧处于原长,跨过动滑轮的轻绳与竖直方向成60°角。已知甲、乙、丙的质量分别为m甲=m乙=8kg,m丙=2kg,甲、乙与斜面间的动摩擦因数均为μ=,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。求: (1)沙桶的质量; (2)开始时乙受到的摩擦力大小; (3)若向沙桶中缓慢加入沙子,则当甲刚要向下滑动时,加入沙桶中沙子的总质量及此时弹簧的形变量。 第三章　综合检测 1.A　图甲中,可以利用悬挂法确定薄板重心,是因为悬线的拉力跟薄板的重力平衡,A正确;图乙中,通过平面镜观察桌面的微小形变,利用了放大法,B错误;图丙中,人用平行于地面的力推沙发,沙发静止不动,受力平衡,推力与静摩擦力大小相等,C错误;图丁中,探究作用力与反作用力关系实验时,传感器处于任何状态,作用力与反作用力都是大小相等、方向相反的,D错误。 2.D　每根钢索中的拉力都是3×104N,根据力的平行四边形定则可知,它们对塔柱的合力沿两力的角平分线,大小为F=2F1cos30°≈5.2×104N,方向竖直向下,选D。 3.A　根据二力平衡,三个图中弹簧的拉力大小均等于一个小球的重力,所以三力相等,故选A。 4.C　因甲的质量大于乙的质量,且薄板a、b与“草地”间的动摩擦因数均相同,可知薄板a与草地间的最大静摩擦力大于薄板b与草地间的最大静摩擦力;甲、乙双方各自缓慢向两侧拖拉轻绳时,薄板b与草地间先达到最大静摩擦力,发生相对滑动,薄板a和“草地”间仍相对静止,此时绳子的拉力等于薄板b与草地间的滑动摩擦力,也等于薄板a与草地间的静摩擦力,即薄板b和薄板a与“草地”间的摩擦力大小相等,A、B错误,C正确;甲、乙“拔河”的力同时作用在绳上,不属于作用力与反作用力,D错误。 5.D　F1、F2、F三力平衡如图所示,F1=F2,则有F=2F1cos30°=F1,故选D。 6.D　对小球受力分析如图,由几何关系可得三力相互之间的夹角均为120°,则G=N=F=mg,由胡克定律可知,弹簧的伸长量x=,故选D。 7.B　因为挂钩是光滑的,所以两段绳子上的拉力大小相等,合力竖直向上,两段绳子与竖直方向的夹角也相等,设两段绳子与竖直方向的夹角为θ,绳长为L,两个杆间的距离为d,如图所示,根据几何关系可知sinθ=,受力分析可得2Fcosθ=mg,无论绳子右端上移还是下移,两端点高度差如何变化,只要L、d不变,绳子与竖直方向夹角保持不变,绳子的拉力大小不变,故A、C错误;若将右边的竖直杆右移一些,两杆间的距离d增大,绳子与竖直方向夹角θ增大,绳子拉力变大,故B正确;若换挂质量更大的灯笼,绳子拉力增大,但小挂钩不会移动,故D错误。 8.CD　在空中飞行的篮球只受重力作用,故A错误;篮板对篮球的弹力是篮板发生形变而产生的,故B错误;篮球对篮板的压力和篮板对篮球的弹力是一对作用力与反作用力,故C正确;某同学屈腿起跳,在脚离开地面前,不做匀速运动,所以该同学不处于平衡状态,其所受合力不为零,故D正确。 9.AB　矿泉水瓶相对纸向左运动,矿泉水瓶受到的滑动摩擦力方向向右,故A、B正确。拉动纸变快时,滑动摩擦力不变,故C、D错误。 10.ABC　瓢虫沿弧形树枝由A点缓慢爬行到B点,由平衡条件可知Ff方向与瓢虫运动方向相同,FN方向与瓢虫运动方向垂直,设上爬过程中瓢虫运动方向与水平方向夹角为α,由平衡条件有Ff=mgsinα,FN=mgcosα;瓢虫沿弧形树枝由A点缓慢爬行到B点,α缓慢减小,则 cosα增大、 sinα减小,所以FN增大,Ff减小,选A、B、C。 11.AC　物块恰好能沿倾角为α=37°的木板匀速下滑,则对物块受力分析得mgsinα=μmgcosα,解得μ=tanα=0.75,故A正确,B错误;物块在推力作用下做匀速直线运动,则对物块受力分析得Fcos45°=f=μFN,Fsin45°+mg=FN,解得F=60N,故C正确,D错误。 12.答案　(1)Δx　F　(2)4.00　(3)50.0 解题思路　(1)由题图甲知,y轴代表弹簧的伸长量Δx,x轴代表弹力大小F。 (2)由题图乙知,2号弹簧末端指针位置对应的是96.00cm刻度线,故2号弹簧的伸长量Δx=100.00cm-96.00cm=4.00cm。(3)由题图丙得k==N/m=50.0N/m。 13.答案　(1)F　2.80　(2)减小　先减小后增大 解题思路　(1)图(b)的四个力中,F是通过作平行四边形的对角线得到的,所以不是由弹簧测力计直接测得的是F;弹簧测力计的分度值为0.1N,弹簧测力计甲的读数为2.80N。 (2)保持结点O的位置及OB方向不变,将弹簧测力计乙绕O点逆时针缓慢旋转,使OC与OA的夹角由90°缓慢增大至180°,可知两弹簧测力计的合力保持不变,如图所示,可知在此过程中弹簧测力计甲的读数将减小,弹簧测力计乙的读数将先减小后增大。 14.答案　(1)3.75N　(2)0.25 解题思路　(1)对小球B受力分析,根据平衡条件有 Tcosθ=mBg,F=Tsinθ 解得F=3.75N (2)对A和B整体受力分析,根据平衡条件有 N=mAg+mBg,F=f 且f=μN 解得A环与水平细杆间的动摩擦因数μ=0.25 15.答案　(1)　(2)(M-m)g　(3) 解题思路　(1)将圆环所受轻绳的拉力分解,对圆环有mg=FTcosα 解得FT= (2)设物块所受地面的支持力大小为FN,则FTcosβ+FN=Mg 根据牛顿第三定律可知,物块对地面的压力与地面对物块的支持力大小相等 则FN'=FN 解得FN'=(M-m)g (3)对物块进行受力分析可知,此时物块受到的静摩擦力恰好最大,则FTsinβ=μFN' 解得μ= 16.答案　(1)2kg　(2)60N　(3)2kg　5cm 解题思路　(1)对绳与动滑轮的接触点受力分析可知2Tcos60°=F=m丙g 对沙桶分析可知T=mg 解得沙桶的质量m=2kg (2)开始时系统处于静止状态,弹簧处于原长,对乙分析可知T+m乙gsin30°=f 解得乙受到的摩擦力大小为f=60N (3)当甲刚要向下滑动时,对甲分析可知 kx+m甲gsin30°=μm甲gcos30° 对乙分析可知T'+m乙gsin30°=μm乙gcos30°+kx 且T'=(m+m沙)g 解得m沙=2kg,x=5cm 学科网（北京）股份有限公司 $