第三章 相互作用——力 单元检测卷（单元提升卷）-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

高中物理必修第一册第三章《相互作用——力》单元检测卷（单元提升卷）高一物理 考试范围：《相互作用——力》 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.物体受共点力F1、F2、F3作用且三个力的合力为零，则这三个力可能选取的数值为(　　) A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 N C.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、8 N 2.力学平衡是生活中常见的自然现象。如图甲所示，在一根固定不动的树枝上，小鸟有时停在A点，有时停在B点。图乙为该现象的抽象图，对于这两个点下列分析正确的是(　　) A.小鸟站在A点时受到的支持力较大 B.小鸟站在A点时对树枝的压力较大 C.小鸟站在A点时受到的摩擦力较大 D.小鸟站在B点时受到树枝的作用力较小 3.为保护生态环境，学校组织了植树活动。小王和小李同学合作提水，其所用力的情况如图所示，若桶和水的总重是300 N，他俩所用的力大小相等，方向与竖直方向的夹角均是45°，则每人所用力的大小最接近(　　) A.100 N B.150 N C.212 N D.300 N 4.如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为(　　) A.mg 　　　 B.mg C.mg 　　　 D.mg 5. 如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木块间的动摩擦因数为(　　) A. B. C. D. 6.如图所示，在水平力F作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力的大小是(　　) A.μF B.F＋G C.μF＋G D. 7.如图所示，一个倾角为θ的固定斜面上，有一块可绕其下端转动的挡板P，今在挡板与斜面间放一重力为G的光滑球，在挡板P由图示的竖直位置缓慢地转到水平位置的过程中(　　) A.球对斜面的压力先减小后增大 B.球对斜面的压力一直增大 C.球对挡板的压力先减小后增大 D.球对挡板的压力一直减小 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧一端悬挂在天花板上，另一端悬挂质量为m的物体(弹簧处于弹性限度内)。当物体静止时，下列说法正确的有(　　) A.物体对弹簧的拉力大小等于mg B.弹簧的伸长量等于 C.弹簧的长度等于＋L D.物体受到的合外力不为零 9.如图所示，是两个共点力的合力F跟两个分力的夹角的关系图像，下面的分析中正确的是(　　) A.F的取值范围是2 N≤F≤10 N B.F的取值范围是2 N≤F≤14 N C.两个分力分别是6 N和8 N D.两个分力分别是2 N和10 N 10.如图所示，质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，那么木块受到的滑动摩擦力大小为(　　) A.μmg B.μ(mg＋Fsin θ) C.μ(mg－Fsin θ) D.Fcos θ 三、填空题（共计2题，共计18分） 11．(8分)某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系”的实验。 (1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态。 (2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝_____________________N/m。 (3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm。 12.(10分)小柯同学用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”，其部分实验操作如下。请完成下列相关内容： 丙 (1)本实验采用的科学方法是________。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.放大法 (2)实验主要步骤如下 ①在弹簧下端悬挂两个钩码，稳定后记录钩码的总数量和钩码重力的方向，弹簧末端的位置O________(填“需要”或“不需要”)记录，然后卸下钩码； ②将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的方向及________________，图乙中B弹簧测力计的读数为________ N； ③在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请你在图丙中坐标纸上作出FA、FB的合力F′。 (3)弹簧所受的钩码拉力F如图丙所示。观察比较F和F′即可验证力的平行四边形定则。 四、解答题（共计3题，共计39分） 13.(10分)如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一轻质细线悬吊一个质量为m的小球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时环A仍保持静止(sin 37°＝，cos 37°＝)。求： (1)此时水平拉力F的大小； (2)横杆对环的支持力的大小； (3)杆对环的摩擦力。 14.(14分)风洞实验室能模拟产生恒定的风力。如图所示，一质量为m＝3.1 kg的小球穿在水平直杆上并置于风洞实验室中，小球与直杆间的动摩擦因数为μ＝0.8。当风向与水平直杆成53°角且斜向上时，小球做匀速运动，求此时小球受到的风力的大小。已知重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 14.(15分)如图所示，质量为m1＝4 kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态。(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？ (2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若人的质量m2＝60 kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？ 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理必修第一册第三章《相互作用——力》单元检测卷 （单元提升卷）高一物理答案 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B C C D C A C 1.　B 2.　C 解析　小鸟停在树枝不同的位置，树枝与水平面间的夹角不同，越靠上角度越大，对小鸟进行受力分析，受重力、支持力、静摩擦力三个力，由于小鸟静止，所受合外力为零，由于支持力和静摩擦力都来源于树枝，故树枝对小鸟的作用力与小鸟所受重力大小相等，方向相反，即小鸟受到树枝的作用力相同，D错误；设A点树枝与水平面的夹角为θ，则有FN＝mgcos θ，f静＝mgsin θ，因为小鸟站在A点时倾角更大，则在A点小鸟所受支持力较小，静摩擦力较大，A错误，C正确；小鸟对树枝的压力和小鸟受到的支持力是一对相互作用力，所以小鸟在A点时对树枝的压力较小，B错误。 3.　C 解析　对桶和水整体进行受力分析如图所示，根据题意有F1sin 45°＝F2sin 45°，F1cos 45°＋F2cos 45°＝G，代入数据解得F1＝F2≈212 N，故C正确，A、B、D错误。 4.　D 　小球处于静止状态，其合力为零，对小球受力分析，如图所示，由图中几何关系可得F＝＝mg，选项D正确。 5.　C 　当α为30°时，静摩擦力Ff＝mgsin 30°＝mg；当α为45°时，滑动摩擦力Ff′＝μFN＝μmgcos 45°。由题意知，mg＝μmgcos 45°，所以μ＝。故选项C正确。 6.　A 解析　由题意知物体沿竖直墙壁匀速下滑，则受到滑动摩擦力为f＝μFN＝μF，在竖直方向，由平衡条件得f＝G，故选A。 7　C 解析　对球受力分析，将F1与F2合成，其合力与重力等大反向如图。挡板转动时，挡板给球的弹力F1与斜面给球的弹力F2合力大小方向不变，其中F2的方向不变，挡板转动过程中，F1的方向变化如图中a、b、c的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小。与此对应，F2的大小为一直减小。根据力的相互性，球对挡板的压力是先减小后增加，对斜面的压力是不断减小，故A、B、D错误，C正确。 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 题号 8 9 10 答案 ABC BC BD 8.　ABC 解析　静止时，物体在重力和弹簧拉力作用下平衡，故A正确；由F＝kx且F＝mg得，x＝，故B正确；弹簧长度等于原长加伸长量，为L＋，故C正确；由于物块处于平衡状态，故物体所受合外力为零，故D错误。 9.　BC 解析　由图可知，两个力夹角为90°时合力为10 N，夹角为180°时合力为2 N，设较大的力为F1，较小的力为F2，则＝10 N，F1－F2＝2 N，联立解得F1＝8 N，F2＝6 N，合力F的取值范围是(8－6) N≤F≤(8＋6)N，即2 N≤F≤14 N，故选B、C。 10.　BD 解析　木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、滑动摩擦力Ff。建立如图所示的直角坐标系，将F进行正交分解(这样建立坐标系只需分解F)，由于木块做匀速直线运动，根据平衡条件可得Ff＝Fcos θ，FN＝mg＋Fsin θ，又Ff＝μFN，解得Ff＝μ(mg＋Fsin θ)，故选项B、D正确。 3、 填空题（共计2题，共计16分） 题号 11 答案 11.　(1)竖直 　(2)4 　50 (3)10 解析　(1)弹簧是竖直的，为减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故必须使刻度尺保持竖直状态。 (2)弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4 cm，弹簧弹力为8 N时，弹簧的长度为20 cm，伸长量为16 cm，根据胡克定律有F＝kΔx，有k＝＝50 N/m。 (3)由题图丙得到弹簧的弹力为3.0 N，根据题图乙得到弹力为3.0 N时对应的弹簧的长度为10 cm。 题号 12 答案 12.　(1)B　(2)①需要　②两弹簧测力计的读数　11.40　③见解析图 解析　(1)验证“力的平行四边形定则”实验用两个互成角度的弹簧测力计拉绳套到O点，其作用效果与用两个钩码来拉绳套相同，所以是等效替代法，故选B。 (2)①实验中需要记录O点的位置，以便于确定两个互成角度的弹簧测力计拉绳套与其等效替代。 ②实验需要记录两个弹簧测力计的读数大小和方向，弹簧测力计的最小分度值为0.1 N，需估读到0.01 N，故读数为11.40 N。 ③使用平行四边形定则，以FA和FB为两邻边作出平行四边形，其对角线即为合力F′，如图所示。 四、解答题（共计3题，共计41分） 题号 13 答案 13.(1)mg　(2)2mg　(3)mg　方向水平向左 解析　(1)取小球为研究对象进行受力分析，如图所示，由平衡条件可得 Tsin 37°＝F， (2分) Tcos 37°＝mg (2分) 联立解得F＝mg。 (1分) (2)取A、B组成的系统为研究对象，在竖直方向上有FN＝2mg (1分) 在水平方向上有f＝F＝mg。 (2分) (3)由(2)可知环受到的摩擦力大小为mg，方向水平向左。 (2分) 题号 14 答案 14.　20 N或620 N 解析　若杆对小球的支持力竖直向上，由平衡条件得 Fcos 53°＝f (2分) Fsin 53°＋FN＝mg (2分) f＝μFN (1分) 联立解得F＝20 N (2分) 若杆对小球的支持力竖直向下，由平衡条件得 F′sin 53°－FN′＝mg (2分) F′cos 53°＝f′ (2分) f′＝μFN′ (1分) 联立解得F′＝620 N (2分) 题号 15 答案 15.　(1)50 N　30 N　(2)30 N　水平向左　(3)24 kg 解析　(1)以结点O为研究对象，建立直角坐标系，将FOA分解，如图所示 由平衡条件得FOB－FOAsin θ＝0 (2分) FOAcos θ－m1g＝0 (2分) 代入数据解得FOA＝50 N，FOB＝30 N。 (2分) (2)对人受力分析，如图所示 由平衡条件得f＝FOB＝30 N (2分) 方向水平向左。 (1分) (3)当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值，则有fm＝μm2g (1分) 由平衡条件得FOBm＝fm (1分) 又FOBm＝m1mgtan θ＝m1mg (2分) 代入数据解得m1m＝24 kg。 (2分) 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理必修第一册第三章《相互作用——力》单元检测卷 （单元提升卷）高一物理 考试范围：《相互作用——力》 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.物体受共点力F1、F2、F3作用且三个力的合力为零，则这三个力可能选取的数值为(　　) A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 N C.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、8 N 2.力学平衡是生活中常见的自然现象。如图甲所示，在一根固定不动的树枝上，小鸟有时停在A点，有时停在B点。图乙为该现象的抽象图，对于这两个点下列分析正确的是(　　) A.小鸟站在A点时受到的支持力较大 B.小鸟站在A点时对树枝的压力较大 C.小鸟站在A点时受到的摩擦力较大 D.小鸟站在B点时受到树枝的作用力较小 3.为保护生态环境，学校组织了植树活动。小王和小李同学合作提水，其所用力的情况如图所示，若桶和水的总重是300 N，他俩所用的力大小相等，方向与竖直方向的夹角均是45°，则每人所用力的大小最接近(　　) A.100 N B.150 N C.212 N D.300 N 4.如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为(　　) A.mg 　　　 B.mg C.mg 　　　 D.mg 5. 如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木块间的动摩擦因数为(　　) A. B. C. D. 6.如图所示，在水平力F作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力的大小是(　　) A.μF B.F＋G C.μF＋G D. 7.如图所示，一个倾角为θ的固定斜面上，有一块可绕其下端转动的挡板P，今在挡板与斜面间放一重力为G的光滑球，在挡板P由图示的竖直位置缓慢地转到水平位置的过程中(　　) A.球对斜面的压力先减小后增大 B.球对斜面的压力一直增大 C.球对挡板的压力先减小后增大 D.球对挡板的压力一直减小 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧一端悬挂在天花板上，另一端悬挂质量为m的物体(弹簧处于弹性限度内)。当物体静止时，下列说法正确的有(　　) A.物体对弹簧的拉力大小等于mg B.弹簧的伸长量等于 C.弹簧的长度等于＋L D.物体受到的合外力不为零 9.如图所示，是两个共点力的合力F跟两个分力的夹角的关系图像，下面的分析中正确的是(　　) A.F的取值范围是2 N≤F≤10 N B.F的取值范围是2 N≤F≤14 N C.两个分力分别是6 N和8 N D.两个分力分别是2 N和10 N 10.如图所示，质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，那么木块受到的滑动摩擦力大小为(　　) A.μmg B.μ(mg＋Fsin θ) C.μ(mg－Fsin θ) D.Fcos θ 三、填空题（共计2题，共计18分） 11．(8分)某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系”的实验。 (1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态。 (2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝_____________________N/m。 (3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm。 12.(10分)小柯同学用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”，其部分实验操作如下。请完成下列相关内容： 丙 (1)本实验采用的科学方法是________。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.放大法 (2)实验主要步骤如下 ①在弹簧下端悬挂两个钩码，稳定后记录钩码的总数量和钩码重力的方向，弹簧末端的位置O________(填“需要”或“不需要”)记录，然后卸下钩码； ②将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的方向及________________，图乙中B弹簧测力计的读数为________ N； ③在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请你在图丙中坐标纸上作出FA、FB的合力F′。 (3)弹簧所受的钩码拉力F如图丙所示。观察比较F和F′即可验证力的平行四边形定则。 四、解答题（共计3题，共计39分） 13.(10分)如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一轻质细线悬吊一个质量为m的小球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时环A仍保持静止(sin 37°＝，cos 37°＝)。求： (1)此时水平拉力F的大小； (2)横杆对环的支持力的大小； (3)杆对环的摩擦力。 14.(14分)风洞实验室能模拟产生恒定的风力。如图所示，一质量为m＝3.1 kg的小球穿在水平直杆上并置于风洞实验室中，小球与直杆间的动摩擦因数为μ＝0.8。当风向与水平直杆成53°角且斜向上时，小球做匀速运动，求此时小球受到的风力的大小。已知重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 14.(15分)如图所示，质量为m1＝4 kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态。(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？ (2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若人的质量m2＝60 kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？ 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理必修第一册第三章《相互作用——力》单元检测卷 （单元提升卷）高一物理 ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共16分） 11.（1） （2） （3） 12. （1） （2） （3） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13.（10分） 14.（14分） 15.（15分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $