湖南省衡阳市衡阳县第一中学2025-2026学年高一上学期物理周末小测卷十一

第三章 相互作用——力 第十一周·周末小测卷 考察范围：重力与弹力~共点力平衡 时间：45分钟 满分：80分 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48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.如图甲为一种儿童玩具——不倒翁，其纵截面如图乙，底部是半球形，球心为O，顶点为P。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是( ) A.“翁”的重心位于O点 B.“翁”的重心位于O点上方 C.摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重心上升 D.摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重心下降 2.如图所示，一小球Q固定在一直杆P上处于静止状态，则关于小球受力说法正确的是( ) A.小球受到杆的力一定沿1（竖直）方向 B.小球受到杆的力可能沿2（沿杆）方向 C.小球受到杆的力可能沿3（水平）方向 D.因为直杆不能形变，所以小球所受弹力是小球形变产生的 3.如图所示，三块质量均为m的长木板1、2、3叠放在水平地面上，木板之间、木板与地面之间的动摩擦因数均为μ。现对木板1施加水平向右的拉力，使其缓慢向右运动（未翻倒），2、3均静止不动。重力加速度为g，木板1向右运动过程中( ) A.木板2对木板1的摩擦力逐渐减小 B.木板1对木板2的摩擦力水平向左 C.木板3对木板2的摩擦力等于 D.地面对木板3的摩擦力等于，方向水平向左 4.如图，在天花板上吊有一台电风扇，当电风扇静止时，挂钩受到的拉力大小为。当通电后叶片平稳转动时，挂钩受到的拉力大小为。关于和的大小，下列说法正确的是( ) A.可能大于 B.可能小于 C.一定大于 D.一定小于 5.如图所示，倾角为30°的固定斜面上放有质量分别为200g、300g的木块，之间有一轻质弹簧，用平行于斜面的拉力F作用在木块B上，系统保持静止，此时夹在之间的轻弹簧伸长量为1cm。已知木块与斜面间的动摩擦因数均为0.75，弹簧的劲度系数为100N/m，重力加速度g取。下列说法正确的是( ) A.木块A所受摩擦力沿斜面向上，大小为 B.木块A所受摩擦力沿斜面向下，大小为 C.若拉力F为1.5N，木块B所受摩擦力为0 D.若拉力F为1.5N，木块B所受摩擦力沿斜面向上，大小为1N 6.如图甲所示，一轻弹簧左端与墙壁相连于O点，作用于右端A点的水平外力F（F未画出）变化时，弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，得到F与弹簧长度l的关系如图乙所示，下列说法正确的是( ) A.弹簧原长为5cm B.弹簧的劲度系数为4N/m C.时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向左 D.在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧长度成正比 7.如图所示，一只猴子在树上攀缘玩耍，一会向上减速攀缘，一会静止在树上，一会又向上加速攀缘，下列说法正确的是( ) A.当猴子静止在树上时，树对猴子的作用力与猴子对树的作用力是一对平衡力 B.当猴子静止在树上时，树对猴子的作用力与猴子的重力是一对作用力与反作用力 C.当猴子向上减速攀缘时，树对猴子的作用力等于猴子对树的作用力大小 D.当猴子向上加速攀缘时，树对猴子的作用力大于猴子对树的作用力大小 8.如图所示，有40颗质量相等的小球（可视为质点），将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将两端固定在天花板上，静止时，连接天花板的轻绳与水平方向夹角为30°，已知每颗小球的重力均为1 N，则第15颗小球与第16颗小球之间轻绳的张力大小为( ) A.14 N B.28 N C.35 N D.45 N 9.如图，轻质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆AB支持力的大小为( ) A. B. C. D. 10.如图（a）所示，声镊技术可用于精准地将药物输送至病变部位。某小组模拟声镊输送药物：如图（b）所示，在光滑水平面上O点放置一小物体，给物体施加三个力。初始时，三力两两互成，且均与物体在同一水平面内，分别正对M口、N口方向，物体静止在O点。现通过调整力，使物体沿虚线路径运动，下列说法正确的是( ) A.仅减小的大小，能使物体沿虚线运动到M口 B.仅增加的大小，能使物体沿虚线运动到P口 C.仅调整的方向，不能使物体沿虚线运动到P口 D.仅调整的方向，不能使物体沿虚线运动到N口 11.一人将身体倚靠在光滑的竖直墙面上，双腿绷直向前探出，示意图如图，A处为脚踝，B处为胯部，均看作光滑的铰链，AB为双腿，看作轻杆。脚部（重力不计）与地面间的动摩擦因数为μ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( ) A.随着脚慢慢向前探出，腿部承受的弹力越来越大 B.随着脚慢慢向前探出，脚受到地面的摩擦力保持不变 C.随着脚慢慢向前探出，脚受到地面的支持力越来越大 D.随着脚慢慢向前探出，后背受到墙面的支持力越来越小 12.如图所示，在墙角有一均匀柔软细绳，一端悬于天花板上的A点，另一端悬于竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点，测得段长度是段长度的两倍。细绳在B端附近的切线与竖直墙壁的夹角为，在A端附近的切线与水平天花板的夹角为。若，则的值为( ) A.2.0 B.3.6 C.4.0 D.5.4 二、非选择题：本题共3小题，共32分。 13.（8分）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB及OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （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.建立物理模型法 （2）图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是___。 （3）下列关于本实验的说法中，正确的有______。（多选） A.拉橡皮筋的细绳不可以用弹性绳代替，而且细绳长一些，实验效果较好 B.拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行 C.橡皮筋弹性要好，拉结点到达O点时，拉力要适当大些，且拉力和的夹角越大越好 D.在同一次实验中，应将结点O拉到同一位置 （4）某次拉动时让细绳OB沿水平方向，细绳OC斜向下，如图丙所示。现使橡皮筋竖直伸长到稳定状态，结点位于O点，如果稍微增大拉力的大小，而保持的方向及O点位置不变，需要调节拉力的大小及方向，则______。 A.拉力增大且顺时针转动 B.拉力减小且顺时针转动 C.拉力增大且逆时针转动 D.拉力大小不变且逆时针转动 14.（12分）如图所示，粗糙的竖直杆固定，原长为、劲度系数为k的轻质弹性绳一端固定在A点，另一端穿过固定的光滑小孔（未画出）O后与套在杆上的小球相连。杆上的C点、小孔OA点位于同一条水平线上，且点与B点之间的距离为，质量为m的小球静止在B点时，恰好不受摩擦力。重力加速度大小为g。求： （1）小球静止在B点时，杆对小球的弹力； （2）轻质弹性绳的劲度系数k； （3）用竖直外力将小球从B点下方的D点缓慢拉至B点，此过程小球所受摩擦力是恒力还是变力？若是变力，请说明变大还是变小；若是恒力，假定小球与竖直杆间的动摩擦因数，求小球所受摩擦力大小。 15.（12分）如图所示，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态，已知容器、A、B半径之比为，球B的质量为m，一水平力F作用在A球上，且力F的延长线过A球球心，缓慢推动A球，重力加速度为g，球的体积公式为。 （1）当球A的球心与半圆形容器的球心在同一竖直线上时，求水平力F的大小。 （2）如果水平力F作用在B球上，且力F的延长线过B球球心，缓慢推动B球，当球B的球心与半圆形容器的球心在同一竖直线上时，求水平力F的大小。 1.答案：C参考答案 解析：A、B选项假设“翁”的重心在O点，则倾斜后，支持力还是沿半径过球心，“翁”仍平衡，不会自动恢复直立，假设重心在O上方，“翁”倾斜后会倾倒，更不会自动直立，所以重心位于O、P连线上且在O点下方某处，故AB错误； C、D选项“翁”静止时重心位置最低，所以从直立到倾斜的过程中，重心升高，故C正确，D错误。 2.答案：A 解析：ABC.小球处于静止状态，则小球受到杆的力一定沿1（竖直）方向，与重力平衡，故A正确、BC错误； D.小球所受弹力的施力物体是杆，该弹力是杆的形变产生的，故D错误。 故选A。 3.答案：D 解析：AB.木板1、2之间的摩擦力为滑动摩擦力，与接触面积无关，大小等于，与相对运动方向相反，故1对2的摩擦力水平向右，2对1的摩擦力水平向左，故AB错误； C.2静止不动，水平方向上二力平衡，故木板3对2的摩擦力等于，方向水平向左，故C错误； D.同样3也是在水平方向上二力平衡，地面对木板3的摩擦力等于，方向水平向左，故D正确。 故选D。 4.答案：C 解析：当电风扇静止时，挂钩所受的拉力F1大小等于电风扇的重力G的大小。当通电后叶片平稳转动时，电风扇受到三个力，电扇的重力、挂钩对电扇的拉力和空气对电扇叶片向上的作用力，所以F2的大小小于电风扇的重力G的大小，一定大于。 故选C。 5.答案：D 解析：AB.对木块A进行受力分析，沿斜面方向有重力沿斜面向下的分力，大小为 弹簧处于伸长状态，对木块A的弹力沿斜面向上，大小为 故木块A所受摩擦力为0，选项AB错误； CD.对木块B进行受力分析，沿斜面方向有重力沿斜面向下的分力，大小为 弹簧处于伸长状态，弹力沿斜面向下，大小为 拉力沿斜面向上为1.5N，故木块B所受摩擦力沿斜面向上，大小为1N，C错误，D正确。 故选D。 6.答案：C 解析：A.当时，弹簧处于自然长度状态，即弹簧原长为15cm,A错误；B.由胡克定律可得弹簧的劲度系数为，B错误；C.由图乙可知，时，水平外力F是正值，方向向左，弹簧处于压缩状态，因此弹簧对墙壁的弹力方向水平向左，C正确；D.在弹性限度内，由胡克定律可知，弹簧弹力与弹簧的形变量成正比关系，D错误。故选C。 7.答案：C 解析：A.当猴子静止在树上时，树对猴子的作用力与猴子对树的作用力是一对作用力与反作用力，故A错误； B.当猴子静止在树上时，树对猴子的作用力与猴子的重力是一对平衡力，故B错误； C.当猴子向上减速攀缘时，树对猴子的作用力与猴子对树的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故C正确； D.当猴子向上加速攀缘时，树对猴子的作用力与猴子对树的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故D错误。 故选C。 8.答案：C 解析：以左侧20颗小球为整体，设每个小球的质量为m，受力分析如图甲所示，由共点力的平衡条件可知，解得，以16到20这五个球为整体，受力分析如图乙所示，根据共点力的平衡条件可得第15颗小球与第16颗小球之间轻绳的张力大小为，解得，故C正确。 9.答案：B 解析：对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图 设左侧斜面对杆AB支持力的大小为，由平衡条件有 得 故选B。 10.答案：C 解析：AB.初始时，三力两两互成120°，物体静止在O点，则任意两个力的合力与第三个力等大反向，所以仅减小的大小，则合力与反向，能使物体沿虚线运动到P口，同理仅增加的大小，则合力与同向，能使物体沿虚线运动到N口，故AB错误；C.和的合力等于，三力的合力一定在和的合力与的角分线上，所以仅调整的方向，不能使物体沿虚线运动到P口，故C正确；D.和的合力等于，三力的合力一定在和的合力与的角分线上，所以仅调整的方向，可以使物体沿虚线运动到P口，故D错误。故选C。 11.答案：A 解析：由于A、B两处均看作光滑的铰链，所以腿部承受的弹力方向与AB共线，设B点上方人体的重力大小为G，对B点受力分析如图所示，根据平衡条件可知，，随着脚慢慢向前探出，θ逐渐减小，则和都逐渐增大，A正确，D错误；对人整体受力分析，根据平衡条件可知，脚受到地面的摩擦力与大小相等，脚受到地面的支持力与人的总重力大小相等，所以随着脚慢慢向前探出，脚受到地面的摩擦力越来越大，脚受到地面的支持力不变，B、C错误。 12.答案：C 解析：设均匀柔软细绳的质量为m，段长度是段长度的两倍，故段的质量为，段的质量为 对段进行受力分析，设C处的张力为，B处的张力为，根据平衡条件， 联立解得 对段进行受力分析，根据平衡条件解得 故选C。 13.答案：（1）B （2） （3）BD （4）C 解析：（1）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。 （2）图乙中的F是两个分力的合力的理论值，是两个分力的合力的实验值，则两力中，方向一定沿AO方向的是。 （3）A.拉橡皮筋的细绳长一些，可以减小在记录力的方向时产生的误差，实验效果较好，OB及OC细绳可以用弹性绳代替，故A错误； B.拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行，故B正确； C.橡皮筋弹性要好，拉结点到达O点时，拉力要大小适当，拉力和的夹角大小适当，并非越大越好，故C错误； D.在同一次实验中，应将结点O拉到同一位置，以保证两次力的作用效果相同，故D正确。 故选BD。 （4）若保持O点位置不变，则、的合力不变，由平行四边形定则可知，保持方向不变，大小增大，需绕O点逆时针转动，如图所示，由图可知的大小增大，故选C。 14.答案：（1），方向水平向右 （2） （3）见解析 解析：（1）小球在B点时，恰好不受摩擦力，小球受重力mg、杆对小球的弹力F、弹性绳的拉力T，如图所示： 小球静止在B点，由力的三角形与几何三角形相似得 代入数据得杆对小球的弹力，方向水平向右； 轻质弹性绳的弹力 （2）根据胡克定律可得，小球在B点时有 解得劲度系数为 （3）将小球沿着杆向上从D点缓慢拉至B点的过程中，设轻质弹性绳与竖直方向的夹角为θ，小球所受摩擦力大小为 杆对小球的弹力大小为 即小球沿着杆向上运动的过程中，所受摩擦力是恒力，摩擦力大小为 15.答案：（1） （2） 解析：（1）受力分析如图所示 设B球的半径为r，则有 即是直角三角形。根据力的平衡可知，球B对球A的压力 由于A球受力平衡，则有 （2）球的体积公式为 A、B半径之比为，则 受力分析如图所示 设B球的半径为r，则有 即是直角三角形，根据力的平衡可知，球B对球A的弹力 由于B球受力平衡，则有 根据牛顿第三定律可知 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $