考案(三)第三章 相互作用——力-【成才之路•考案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导(人教版)

图像与时间轴所倒面积为物体的位移，横轴上方的面积表示正方向的位移，下方的面积 解析：(1)探究令车做匀变速直栈运幼的规体宾验草理，利用打点计时唇所打纸带记兼 解桥：山)古集减建到0时所用的时同%=片=受=4： 表示负方向的位移，总位移为上下面积的代数和，即0~4内物休的位移为=分×6为 小车的运动信息，来研究小车的远动情况，电火花计时器的工作电压是交流220V,是 个可以计时叶的仪器，放界要①④⑤08，不将合意，不需要②3⑦，符合题意。 t 8 25m-子×6×1.5m=3m,放B错误：3，未前后速度均为正值，即方向不变，放C错 杰强线建到0时所用齿位修大小一完2x2m=16m (2)安装好尖验装置后，先接通电游，再释放小车，纸管上和小车祖连的一端先被打点。 (2)当汤姆和杰瑞速度相等时，距离最大，根据速度时同关系斯一= 由于开始小车速度小，则两点的间距较小，则公车和纸带左端相连 误：3s内的位移为=之×6×1.5m一之×6×1.5m=0,物体国到出发点，版D正确。 解得1=2s 故选D (3)一段时民内的手均建等于时同中点的时，得打下台点时建度。一 杰瑞的位修写=t一- 2×2面 s=2$,选项A错误：地速度为=g=20m/, 520×10m/4=026m 0.2 汤好的位移与=了 利用逐差法CE-AC=m(2T) 项B错误：第二秒下落的高度为4，=4-之，2=(20-子×10×Pm=15m,选项C正 最大距高x,=石一为+r 代入数据解得a=0.40m/,2 代入数据解得工=8m 确：它们下落过程中的平均速度均为=二=10m/,选项D错误。放选C 2.(10是(2)t-Z(3)50 (3)根据位移时间类系 3.C由图像可以看出，在0到时间内，二者都沿x轴负方向数单向直线运动，且初末位 解析：(1)若已知小球直径为d,小球经过先电门的时间为△：，辉可计算出小球经过先电 与-4 置相同，所以甲物体走过的路程等于乙物体走过的路程，故A错误：由图像可以看出， 者都沿x轴负方向做单向直线运动，从0到与时间内，乙在前甲在后，时刻二者相遇。 门的建度：品 解得杰瑞开始减速到队羽：=3 故B错误：由图像可以看出，从0到与时间内，甲乙两汽车之阿的距离先变大后变小，放 (2)小球经过尧电门2的迷度为，时同为，振据逆恩维求解匀变速直线远动的规律 此过程汤姆的位修=叫2=9m C正确：x-t图线（切线）的斜半表示（瞬时）速度，甲是匀速运动，加速度为零：乙速度在 得么=-之 由于x4<x1+4x 变化.加速度不为零，所以在时刻.甲物体运动的加速度小于乙物体运动的加速度.故 所以汤鲜不能在杰瑞回到鼠淇前捉住它。 D错误。放选C (3)根据k=t一之时整理得片=一受 考案（三） 6C根据题意可得x=一t,代人数据解得=3m/:,放迹C 结合-1国像有6=，k=5=号 【,C图甲中，静止在地面上的足球受到的弹力整直向上，足球的承力竖直向下，弹力和重 7.D子弹穿出第2个水球的间的速度为位移中点的速度，全程的平均速度为时间中点的速 解得v=15m/g,g=10m/,。 力不是同一种性质的力，A错误：图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球只有接触而 度则位移中点速度大于时间中点速度，故A错误：子弹恰好穿出第4个水球，反向观察 13.(1)5m/s(2)7.5m(3)22.5m 没有相互挤压，即设有产生形变，所以没有受到相互作用的弹力，B错误：图甲中，静止在 为初速度为零的匀加速直线运动，通过相同位移时间之比为1：(，反-1)：（厚-迈）： 解析：(1)，=54kM=15m/s,汽车的到车时间为1=1=3s>2 地面上的足球受到弹力，是因为地面发生形变产生的，C正确：图丙中，脚对球的力与球 (2-万)谢子弹依次穿过每个水球的时间之比为(2-万)：(5-2)：（反-1）：1，由 对牌的力是一对作用力和反作用力.大小相等，方向相反，D错误。故选C。 所以汽车刹车2：末的速度大小为 于为匀减速，则由△=可知，千弹在每个水球中速度变化之比也为(2-万)：（石 2.B以隙衣杆与衣物为整体，受力分析可得两边杆头与墙面间的静座擦力等于晾农杆与 2=o-4:=5m/s6 反)：（反-1）：1，故B情误，D正确：千弹穿出第3个水球的瞬间恰好为中间时刻，中 衣物的总重力，甲F=(m+m整来#)g,故杆头与墙面问的压力越大，杆头与墙面间的 (2)汽车别车1，末的速度大小为 间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，故C错误。 煌擦力不变，所晾衣物的质量越大，杆头与墙面间的摩擦力就越大，故人错误，B正确：在 马=0-1=10m/sn 8.即该过翟中，实验装置先做自由落体运动，之后做匀减速直线运动，因此位移与时间 湿衣物腺干的过程中，晾衣杆与衣物的总重力减小，杆头与墙面何的摩擦力减小，做C错 第2：内汽车所通过的位移大小为 是二次函数图像，斜*先增大后减小，速度与时间是直线图，且最后速度或为零，因此A 误：为了饱聪更大质量的衣物，可增加杆头与墙而的粗锰程度或增大杆头与墙面间的压 C错误，B.D正确。故选BD 575m 力，以增大杆头与墙面向的最大静摩擦力，增加杆头与墙面的接触面积不能够增大杆头 9.D经直向上做加速度大小为5m/:2的匀加速直线运动，第4：来掉出一可视为质点的 与墙面问的最大静摩擦力，枚D错误。放选B。 碎片，碎片脱离火箭时的速度：=1=5×4m/%=20m/:,碎片离地面的最大距离为H= )为6：大于有车时同。所以汽车从开车到6。所道过位大有一 3.A设男、女孩拉力与水平方向的夹角分别为aB,则在水平方向有F,sa=FsB,由 行宁’=0，故人错误，B正确：根据一宁？。宁女，解得碎片从掉出到落回 =22.5m 图可知g>B,所以有F,>F,即男孩用力较大。故选A 14.(1)9m/s(2)15m/s20.6: 4,G对木块2受力分析，水平方向二力平衡，有红=红m,两木块之间的挥离为=上+x 地面用时1■(2+25)s,故C错误，D正确。故选BD。 解析：(1)运动员在空中微自由落体运动，有2=2g =L+“,做选C 10.BD漂流艇在B点的速度大小为n=B+BC,3.5ms,故A错误：漂流艇加速度大 解得v=9m/s 27 5.B杆有銨链，力一定沿着杆的方向，根据分析，杆的力沿着OA方向，弹簧的弹力沿着AB (2)取竖直向下为正方向，远动在水中数匀减速直线远动，有2h=0-2 小为。出05？，故B正确：B点距斜面纳的离为0125m 方向才能受力平衡，故弹簧一直处于种长状态。弹簧和轻杆的夹角8由锐角变为纯角的 解得：=-15m/s2 过程中，弹簧的长度缩短，所以弹簧的弹力遂萧减小.故C,D错误：根据力三角形和几何 点距斜面页端的师离为04■0B-AB■6,25m,故C正确：漂流艇在C点的速度大小为 即运动员在水中的加速度大办为15m/。2,报据匀变速直裁运动规徐有0=+ e=,+T=45m/s,放D正确。故选BCD。 解得5=0.65 三角形相似器示，沙子逐渐漏出时，重力诚小，A,0B的长度均不变，放轻杆的弹力 11,(1)②3⑦(2)接通电源释枚小车左(30.260.40 15.(1)4s16m(2)8m(3)不能 一直减小，故A错误B正确。放选B。 331 332 6.B以物体为研究对象，根据作图法可知，当拉力F与悬线垂 码后插针所指的标尺刻度和对应的御码总重，放C情误，B正确：尖验结束后，应拆除实 50N 直时最小，根据平衡条件得最小值为F=Gsmn30°=5× 验装置，整理并复原尖验器材，故D正确。故选D。 子N=25N,放逃B (2)设攀餐的原长为L,根据胡克定律，外力F与单黄总张度L的关系为F=k(L-) =丛一丛。，外力F与第簧总长度L的关系图线如图乙所示，斜毕为弹餐的劲度系数，园 7.C根据题意可知，绳子的拉力等于沙桶和沙的承力之和，所 10.0-0 以在缓慢的往沙桶中加沙子的过程中，绳子的拉力不斯地增 馨图乙得技弹黄的动度系气为本"30-0X0NV细：50.0Vm 大。期始时刻，由于C的重力不计，所以B物体受到的静摩擦力沿着斜面向上，当B例 (3)如园丙所示弹簧籽，最小刻度为0.2N,则弹黄科的示数为3,0N。 向上运动时，书受到的静摩擦力沿着斜面向下，且达到最大。当初始时刻B受到的静厚 13.(1)1000N/m(2)6N8N 所以物块B受到沿斜面向下的静摩银力F,由平衡条件可得T。■mgsn37°+F 擦力沿面向上时.根据平衡条件有mg加8=T+P,垂直于斜面方向有F、m= 解析：(1)由胡克定律F■红 解得F=20N 网gs,当绳子拉力T逐渐增大时，静摩擦力先逐渐诚小，后反向增大，直到增大到等 方向沿外面岗下 于最大静摩擦力，但AB之间的压力始终不变。故A,B错误：对AB整体进行受力分析如 图所示，根据平衡条件有Tes8=F,Tsn0+F、=G、+G,当绳子批力增大的过程中，A (2)受力分析如下图 (2)对A,BC缴整体分析，由于三者均保持静止，恩据平衡条件，水平方向有F'=T, 与地面的摩擦力F,逐渐增大与地面的操力F,逐渐减小，故G正确，D错误。故选C。 整直方向有(m1+网+m,)g=F、 解得F'■40N F =180 N 根据牛顿第三定律可知，斜面体C对地面的压力为8网N,方向坚直句下，斜面体C对 地面的摩擦力为40N,方向水平句左。 由平衡条件可知，水平绳上拉力T=P加37°=6N 4F 8BCF,和乃，是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，同时 小球的重力G=%379=8N 产生，同时消失，故A错误，B正确：运动员静止在跳板上，跳板对运动员的作用力与运动 14.(1)200N(2)120N60N(3)0.5 员的重力是一对平衡力，二者大小相等，故C正确：F和F:是一对作用力和反作用力 解析：(1)沿看整直方向缓慢拉升镜算时，绳子拉力等于装满煤块的簸箕的总重力，则 作用物体不同，无法进行合成，故D错误。做选BC。 绳子中的拉力为F=g=0N。 m,+,+限 9.BC由图乙可知，在1.0-1.2s时间内，摩擦力随外力受化面变化，则摩擦力为静摩据 (2)镜箕修好被拉动时，对薇箕受力分析，如图所示 力.此段时间内物块与木板是静止的，故A错误，C正确：由图乙可知，在1=22：之后 根据平衡条件有，策其格好被拉动时地面对藏箕的支持力为 考案（四） 木块的摩擦力保持不变.谢为滑动摩擦力，约为2,0N,故D错误.正确。故选C。 F=g-Ti8=200N-100N×0.8=120N .B小李辣倒是因为小李的脚受到的摩擦力突然变小，鼻不能立刻停下来，抑向前滑，由 10CD因人后退后人和物体仍保持静止，故此时人所受合力仍为零，绳的拉力大小仍等 薇箕恰好被拉动时地面对城箕的摩擦力为 于惯性，上半身还要保持原来的运动状态，人下半身的递度大于上半身的速度，所以人会 于物体所受重力，选项A,B均错风：人后迅后，人所拉的轻绳与竖直方向的夹角减小 F=Tcw8=I00N×0.6=60N。 因地面对人的摩擦力F,=mgn8,故地面对人的摩擦力变小，因人对地面的压力F、= 向后倾倒，故A错误：小张摔倒是因为小张的脚被石头锌到后立即静止，小张的上半身由 (3)根据滑动摩擦力公式有片=uF g-mg8,人对电面的压力变小，进项C,D均正确。故选CD 于惯性仍保持原来的运动状态，小张向前摔倒，故B正确：惯性只与物体的质量有关，与 11.(1)4.00250(2)CD(3)FF 对续其和地面之同的动摩弗因装为以一长-05。 速度无关，故C,D错误。故选B。 解析：(1)图a中架餐测力计甲的读数为4.00N,举簧测力计乙的读数为250N 15.(1)20N,方向沿斜面向下(2)180N,方向经直向下40N,方向水平向左 2,C长度和质址为标量速度既有大小又有方向，为失量，A错误：“，“是质量的一个常用 (2)任何一次操作不需要保持两细绳套的角度相同，只害要在合适的范国内即可，放A 解析：(1)选取0点为研究对象，进行受力分析并建立正交抽正交分解，如图所示 单位制，但不是倒际单位制中质量的单位，B错误：在研究神舟十大号从发射到成功入轨 错误：任何一次操作不雾要将结点拉到同一位0三，只需要保证同一组实验中单独 的轨迹时，由于神舟十六号的形状和大小与整个轨迹相比，可忽略不计，故可以视为质 个力作用和两个力作用对找到的结点位置相同即可，不一定非得是固宠的0点，故B 点，C正确：国际单位制中力学三个基本物理量为长度，质量和时间.面“m”是长度的单 蜡误：为保证实险的准确性，读数时应正视弹簧测力计的示数，故C正确：实酸中验证力 位，D错误。故远C 的平行四边形法则，任何一次操作都应记承妇绳的方询来表示力的方闻，故D正确。栽 3B汽车到车其受地面摩擦力，由牛顿第二定律-g=,解得：=-心=-6m/公，由 选D。 (3)理论催是通过平行四故形法筹得到的，数是F,实际值是单独一个力作用时的效采 根据平衡条件可得T,53=m: 运动学规律2将=0，a=-6=15m带人可部得一民56-50 方向必定与A0共线，版是 Tosin 539=T kam,故A.C,D错误，B正确。放选B 12(1)BD(2)50.0(3)3.0 解得T。=50N 4B缆绳断裂瞬间两名游客及座椅受到重力和其中一根统绳的作用力，且其夹角为 解析：(1)为了消除弹簧自重的彩响，实险前，应该先把弹黄坚直放亚测量共原长，故A T,=40N 120°，改合力大小为F,根据牛顿第二定律及余弦定理可得F=m,=(mg)己+(3mg)月 错误：为了更好地我出弹力与形变量之间的妮律，应逐一增挂钩码，记下每增加一只售 选取物块B作为研究对象，B所受的重力沿斜面向下的分力大小为mgn37°=30N< -2mg,3mg·cs60°，解得a=7g.枚远B 333 334新物理必修·第一册用 4.如图所示，一粗糙水平面上有两个质量分别为口wwww包 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出 m,和m的木块1和2，中间用一原长为L,劲度 的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但 李 习、究、练、测四位一体 考案（三） 系数为，的轻弹簧连接，两木块与地面间的动摩擦因数均为4。 不全的得3分，错选或不答的得0分。) 8.如图，一运动员站在10m跳板上保持静止，图中F 第三章相互作用一力 现用一水平力向左拉木块1，当两木块一起匀速运动时两木块之 表示人对跳板的弹力，F,表示跳板对人的弹力，则下 间的距离是 ( (时间：75分钟满分：100分) 列判断中正确的是 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 AL+←m,8 BL+片(m,+m)g A.F,和F:是一对平衡力 B.F,和F,是一对作用力和反作用力 的四个选项中，只有一个选项符合题意。) C.L+片m8 DL+气 C跳板对运动员的作用力大小等于运动员的重力 1.足球运动是目前全球体有界最具影响力的运动项日之一，深受青 大小 少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景，下列说法正确的 5.如图所示，轻杆04通过饺链固定在竖直墙面5 D.F和F的合力为零 是 9.(2025·北京西城高一统考期末)某同学利用图甲所示的装置研 上的0点，轻质弹簧一端固定在竖直墙面上 究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感 的B点，另一端与轻杆A端连接。将一个小 器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木 沙桶用轻质绳拴在轻杆的A端，装入一些沙 板，传感器记录的F-1图像如图乙所示。下列说法中正确的是 子，平衡时，弹簧和轻杆的夹角0为锐角。现 ( A,图甲中，静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力 让沙桶里的部分细沙缓慢漏出、直到弹簧和 物块 力传感 B.图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相 轻杆之间的夹角变为钝角，下列说法正确的是 互作用的弹力 A.轻杆的弹力不变 G,图甲中，静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变 B.轻杆的弹力一直减小 D.图丙中，足球被踢起，说明脚对球的力大于球对脚的力 C弹簧可能先处于伸长状态，后处于压缩状态 2.(2025·广东汕尾统考期末)如图所示为一 D.弹簧中的弹力逐渐增大 个免打孔伸缩晾衣杆的示意图，使用时，先 6.如图所示，一个重为5N的大砝码.用细线悬 调节杆的长度使其恰好与两侧的竖直墙面 挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖 3 接触，然后打开锁紧装置保持杆长不变，最后旋转增压旋钮增加 直方向30时处于静止状态，此时所用拉力F 20 杆头与墙面间的压力，使其在晾衣物时能保持静止，下列说法正 的最小值为 ( 确的是 A.5.0N B.2.5N A.杆头与墙面间的压力越大，杆头与墙面间的摩擦力就越大 C.8.65N D.4.3N B.所晾衣物的质量越大，杆头与墙面间的摩擦力就越大 7.如图所示，倾角为0的斜面体A置于水平地面 1.0 2.0 3.0 4.0/s 乙 C.在湿衣物晾干的过程中，杆头与墙面间的摩擦力保持不变 上，小物体B置于斜面上，B通过细绳跨过光滑 A.木板一定始终做匀速运动 D.为了能晾更大质量的衣物，可增加杆头与墙面的接触面积 的定滑轮与未装沙的轻沙桶C连接（轻沙桶重角 B.物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为2.0N 3.如图甲所示，两小孩共提一桶水站 力不计)，细线与斜面平行。起初三者均处于静止状态，现缓慢的 C在1,0~1.2s时间内，物块与木板之间相对静止 立，若桶受力情况可简化为用两根 往沙桶中加沙子，直到B刚向上运动。该过程中A始终未动，最 D.在2.4~3.0s时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力 轻绳悬挂物体，如图乙所示，则 大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在加沙过程中下列说法正确的是 10.(2025·贵州六盘水高一统考阶段练习)如“张“ 图所示，人和物体均处于静止状态。人拉着 轻绳在水平地面上后退一步后，人和物体仍☐ A,男孩用力较大 A.B对A的压力逐渐减小 保持静止。不计绳与滑轮的摩擦。下列说 B.女孩用力较大 7777777777 B.A对B的摩擦力逐渐增大 法中正确的是 C两人用力一样大 C.地面对A的摩擦力逐渐增大 A.绳的拉力变小 B.人所受合力变小 D.无法判断两人用力的大小关系 C,地面对人的摩擦力变小 D.人对地面的压力变小 D.A对地面的压力保持不变 321 ●3224 三、非选择题（本题共5小题，共54分。）】 (3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，如图丙所示 (1)沿着竖直方向缓慢拉升簸箕时，绳子中的拉力大小： 11.(6分)如图a所示，为了探究合力与分力的关系，某实验小组的 弹簧秤的示数为 N。 同学将一张白纸用四个图钉固定在水平的平板上，另用一图钉 将橡皮筋固定在A点，橡皮筋的另一端拴接两细绳套，将两只弹 簧测力计甲和乙分别挂在两细绳套上，使其沿平行于平板的方 向将两条细绳拉开一定的角度，并将结点拉到白纸上的O点。 (2)簸箕恰好被拉动时地面对簸箕的支持力和摩擦力： 图 丙 (3)簸箕和地面之间的动摩擦因数。 (1)图a中弹簧测力计甲的读数为 N,弹簧测力计乙的13.(10分)如图所示，小球在轻弹簧和水平轻绳的拉 读数为 N。 力作用下处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角 (2)在完成该实验时，为了保证每次操作的实验效果相同，下列 0=37°，弹簧的拉力F=10N,弹簧伸长量为x= 措施必须的是 0.01m。(in37°=0.6，cos37°=0.8)，求： A.任何一次操作都应保持两细绳套的角度相同 (1)弹簧的劲度系数： 15.(16分)(2025·辽宁高一校联考期末)如图所示，质量m=3kg B.任何一次操作都应将结点拉到同一位置O点 的物块A悬挂在绳OP和OQ的结点O上，OP绳水平，OQ绳与 C.任何一次操作结束后，读数时应正视弹簧测力计的示数 竖直方向的夹角为53°，并跨过光滑轻质定滑轮与质量为m?= D.任何一次操作都应记录细绳的方向 5kg的物块B相连，斜面体C质量m=10kg,领角为37°，斜面体 (3)该小组的同学完成某次操作后，将记录的实验数据描绘在白 C及物块A、B均保持静止。已知in53°=0.8，cos53°=0.6， 纸上，作出的图如图b所示，则 是理论值 (2)绳上的拉力大小和小球的重力大小。 g取10m/s。求： 是实际值。（均填“F”或“F”) 12.(9分)小明同学做“探究弹簧弹力和弹 簧形变量的关系”的实验。 (1)实验装置如图甲，下列实验操作正确 的是 14.(13分)(2025·广东中山高一统考期末)图甲是《天工开物》中 A.实验前，应该先把弹簧水平放置 古人挖煤时的场景，装满煤块的簸箕总质量为20kg,牵引绳和水 (1)物块B所受的摩擦力大小及方向： 测量其原长 平地面夹角B=53°，示意图如图乙所示，井口的人以100N拉力 B.逐一增挂钩码，记下每增加一只mm元 恰好能拉动簸箕，并缓慢将其拉至滑轮正下方，再缓慢拉至井 钩码后指针所指的标尺刻度和对 口。忽略绳子和滑轮之间的阻力，重力加速度g=10m/2,最大 应的钩码总重 静摩擦力等于滑动摩擦力，求： C.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对 (2)斜面体C对地面的压力与摩擦力 应的钩码总重 D.实验结束后应拆除实验装置，整理并复原实验器材 (2)小明同学在实验后，根据记录的数据N 进行处理，作出外力F与弹簧总长度10叶… L的关系图线如图乙所示。根据图线5.0 计算该弹簧的劲度系数为k= ◆m 废抗及煤块 N/m(保留三位有效数字)。 乙 ●323 324