第三章 相互作用 单元测试 -2025-2026学年高一上学期粤教版必修第一册（提升卷）

第三章 相互作用 单元测——2025-2026学年高一上必修第一册（提升卷） 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1．如图所示，质量分别为2m、3m的两物块A和B，与竖直轻质弹簧L1、L2相连，轻弹簧L2下端固定在水平面上，两弹簧的劲度系数分别为、，整个系统处于静止，重力加速度为g。现用外力F缓慢向上提A物块，直到两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，则此时施加的外力F大小为（　　） A． B． C． D． 2．图为常见的一种随车配备机械千斤顶，AB、BC、CD、DA为四根相同的钢管，、、、四点用铰链相连接，BD间有一螺纹轴，其螺母在点外侧。此千斤顶在水平地面顶起质量为1000kg的小车时，不断拧紧外螺母，使BD间距离变小，从而使AC间距离增大顶起小车。千斤顶的自重不计，取，下列说法正确的是（　　） A．此千斤顶对地面的压力总为10000N B．此千斤顶的AB臂受到的压力总为5000N C．随着拧紧外螺母，小车上升过程，两臂的压力不断增大 D．随着拧紧外螺母，小车上升过程，BD间螺纹轴所受拉力越来越大 3．如图所示，一轻质细绳一端固定于竖直墙壁上的O点，另一端跨过大小可忽略、不计摩擦的定滑轮P悬挂物块B，OP段的绳子水平，长度为L。现将一带光滑挂钩的物块A挂到OP段的绳子上，A、B物块最终静止。已知A（包括挂钩）、B的质量比为，则此过程中物块B上升的高度为（　　） A．L B． C． D． 4．用三根细线、、将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，细线c水平，下列说法正确的是（　　） A．细线对小钢球1的拉力大小为 B．细线对小钢球1的拉力大小为 C．细线对小钢球2的拉力大小为 D．细线对小钢球2的拉力大小为 5．如图所示，有六个力分别组成正六边形的六个边，还有三个力分别为此正六边形的对角线，若F1已知，这九个力作用在同一点上，则这九个力的合力大小为（　　） A．0 B．F1 C．9F1 D．12F1 6．如图所示，一个质量为m的木块静止在倾角为 30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在木块上，弹簧方向与斜面垂直，则（　　） A．木块一定受到四个力的作用 B．弹簧一定处于伸长状态 C．斜面对木块的支持力大小可能为零 D．斜面对木块的摩擦力大小一定等于 7．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳左端固定在晾衣架上O点，右端系在a点，光滑小滑轮悬挂一衣服可在轻绳上滑动。先将轻绳右端沿竖直杆缓慢上移到b点，然后再沿水平杆缓慢移至c点，整个过程衣服始终没与地面和杆接触，设轻绳张力为F，滑轮左侧轻绳与竖直方向夹角为，则轻绳右端沿杆（　　） A．由的过程，F不变，不变，衣服的位置不变 B．由的过程，F不变，不变，衣服的位置升高 C．由的过程，F变大，变小，衣服的位置下降 D．由的过程，F变小，变小，衣服的位置升高 8．用水平力F将木块压在竖直墙上，如图所示，已知木块重G=6N，木块与墙壁之间的动摩擦因数，以下说法正确的是（　　） A．当F=10N时，木块沿墙面下滑，木块受到的摩擦力为2.5N B．当F=25N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为6N C．当F=0N时，物体将向下做自由落体运动 D．当F变大时，木块受到的摩擦力也会一直变大 9．如图所示，一条细线一端与地面上的物体B相连，另一端绕过质量不计的滑轮与小球A相连，滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则（ ） A．如果将物体B在地面上向右移动一点，地面对B的支持力将变小 B．如果将物体B在地面上向右移动一点，α角将增大 C．悬挂滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力 D．减小小球A的质量，α角一定增加 10．榫卯结构是中国传统建筑的主要结构方式。图甲为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为，在凿子顶部施加竖直向下的力F时，其竖直面和侧斜面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力及摩擦力，则（　　） A． B． C．夹角越大，压力和越大 D．夹角越大，凿子越容易凿入木头 二、非选择题（11题6分，12题10分，13题11分，14题13分，15题14分，共54分） 11．某同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐，他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂钩码，并逐渐增加钩码个数，读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像如图丙所示，已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每个钩码的质量为，重力加速度。 (1)某次测量的标尺读数如图乙所示，其读数为 m； (2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为 （保留2位有效数字）； (3)由于弹簧自身有重量，该同学在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 12．如图所示，小明在探究“两个互成角度的力的合成规律”时，用到两根相同的橡皮筋、木板、白纸、笔、图钉、细线和刻度尺。 (1)请帮助他完善以下步骤： ① 如图甲所示，先把两根橡皮筋a、b和细绳P的一端连接，结点记为O。 ② 用刻度尺测量橡皮筋a的原长，记为L0。 ③ 如图乙所示，在木板上固定白纸，在白纸上的O1点固定橡皮筋b的上端，用手拉动橡皮筋a的自由端，记录此时橡皮筋a的长度L1和结点O的位置。 ④ 如图丙所示，左手拉动橡皮筋a的自由端，右手拉动细线P，使得O点两次位置重合，记录此时橡皮筋a的长度L2和Oa与OP的方向。 ⑤ 把橡皮筋a和细线P互换位置再拉动、使 ，且拉动方向均不变、记录橡皮筋a的长度L3。 ⑥以橡皮筋 a 的长度L1、L2、L3分别作为弹力F、F1及F2，根据记录的信息作出平行四边形，比较对角线与F的大小和方向是否大致相同，从而判断两个互成角度的力的合成是否遵循平行四边形定则。 (2)小明按照以上步骤进行实验，发现对角线与F的大小和方向偏差较大，你认为出现该结果的原因是 。 (3)步骤⑤中采用的科学方法是 ___________。（填正确答案前的标号） A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想模型法 (4)按照正确实验步骤作图如图丁所示，图丁的 F 与 两力中（图中未标出），方向一定沿O1O方向的是 （填“F” 或 “”）。 (5)在另一同学研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为 F，F与的关系图像如图戊所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 。 13．如图所示，用两根细线悬挂于O点的小球A、B（视为质点）静止时处于同一水平线上，连接小球A、B的轻质细弹簧处于压缩状态，两细线垂直且悬挂小球B的细线与水平方向的夹角。已知小球A的质量，弹簧的劲度系数、原长，弹簧处于弹性限度内，取重力加速度大小。求： (1)悬挂小球A的细线上的弹力大小； (2)小球A、B之间的距离L； (3)小球B的质量。 14．如图所示，在水平拉力F的作用下，木板B在水平地面上向左匀速运动，木块A静止不动，与之相连的固定在竖直墙上的弹簧秤的示数为8N。已知木块A、木板B的质量分别为mA=2kg、mB=4kg （g=10m/s2）。 (1)若此时弹簧秤弹簧的伸长量为2cm，则该弹簧秤弹簧的劲度系数为多少； (2)木块A与木板B之间的动摩擦因数为多少； (3)若木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2，则水平拉力为多大。 15．如图所示，6本质量相同的厚书被两块相同的竖直木板夹在中间，书静止不动，此时两侧对木板施加的水平压力为，每本书的质量为，重力加速度g取，木板和书之间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则 (1)左侧木板对书的静摩擦力？ (2)书和书之间的动摩擦因数至少为多大？ (3)如果把左侧第三本书向上抽出至少需要多大的竖直拉力？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A【详解】对物块A受力分析，物块A受到重力、弹簧弹力和拉力，合力为0，则有 为弹簧的形变量，由于两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，所以弹簧的形变量也为弹簧为伸长量，弹簧为压缩量，对物块B受力分析，受到重力和两弹簧的弹力，合力为0，则有 联立解得。故选A。 2．A【详解】A．对小车、千斤顶整体受力分析可知，竖直方向，地面的支持力大小等于整体总重力 故由牛顿第三定律可知，此千斤顶对地面的压力总为10000N，A正确； B．设钢管的作用力为F，将小车对千斤顶的压力按力的效果分解如图 可见，此千斤顶的AB臂受到的压力与角度有关，B错误； C．由上图可知，随着拧紧外螺母，小车上升过程，变小，变大，变大，由，可知两臂的压力不断减小，C错误； D．对B点受力分析如图，则有，随着拧紧外螺母，小车上升过程， 变大，减小，又因为F减小，故BD间螺纹轴所受拉力越来越小，D错误。 故选A。 3．D【详解】对挂钩处进行力的分析如图所示 以B为对象，根据平衡条件可得 以A为对象，根据平衡条件可得解得可得 则B上升的高度为故选D。 4．A【详解】AD．将小球1和2看成一个整体，如图所示对整体受力分析 细线与竖直方向的夹角为，则细线对小钢球1的拉力大小 细线对小钢球2的拉力大小，故A正确，D错误； BC．再隔离出2，对2受力分析如图所示 细线上的拉力大小 细线对小钢球1的拉力大小和细线对小钢球2的拉力大小均为，故BC错误。故选A。 5．C【详解】根据力的三角形定则，由题图可知，F7和F3的合力为F8，F4和F9的合力为F8，F1和F6的合力为，因为是正六边形，所以力的大小关系为F8=2F1、F2=F5=F1 则九个力的合力大小为联立，解得故选C。 6．D【详解】AB．依题意，弹簧若提供弹力，其方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以弹簧与木块之间的弹力大小不确定，木块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力作用而平衡，此时弹簧弹力为零，处于原长。也可能受到重力、斜面支持力、静摩擦力和弹簧拉力或压力四个力的作用而平衡，此时弹簧处于伸长或压缩状态。故AB错误； C．若斜面对木块的支持力大小为零，则木块受到的摩擦力也必定为零，此时木块受到重力和弹簧弹力作用不可能处于平衡状态。故C错误； D．根据平衡条件，沿斜面方向，有故D正确。故选D。 7．B【详解】AB．根据几何关系可知两段绳子间的夹角为，对衣服受力分析如图所示 由平衡条件可得解得 设绳子总长为，两杆间距为，由几何关系有可得 由的过程，、均不变，则不变，由 可知不变，由几何关系可知衣服位置升高，故A错误，B正确； CD．由的过程，变小，则变小，变大，则变小，由几何关系可知衣服位置下降，故CD错误。 故选B。 8．ABC【详解】A．当F1=10N时，木块的最大静摩擦力 所以物体将要下滑，木块受到的滑动摩擦力为，故A正确； B．当F2=25N时，木块的最大静摩擦力 所以物体静止不动，根据平衡条件可得木块受到的摩擦力为，故B正确； C．当F=0N时，即压力为零，物体与墙之间没有摩擦力，物体只受重力将做自由落体运动，故C正确; D．若时，可得 则当时，物体将下滑，受滑动摩擦力，则F变大时，滑动摩擦力一定变大； 若时，物体处于静止状态，则所受静摩擦力；F变大时静摩擦力一定保持不变，故D错误。 故选ABC。 9．BC【详解】A．将物体B在地板上向右移动一小段距离，∠AOB增加，拉力在竖直方向的分量减小；对物体B进行受力分析，由受力平衡可得：地面对B的支持力等于物体B的重力减去细绳拉力在竖直方向的分量，故地面对B的支持力将增大，A错误； B．对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有： 如果将物体B在地板上向右移动稍许，则∠AOB增加；对滑轮分析，受三个拉力，如图所示：根据平衡条件 故一定增加，B正确； C．悬挂定滑轮的细线的拉力等于OA、OB两段细绳的合力，又有OA、OB两段细绳的拉力都为小球A的重力，根据力的合成，由两力的夹角可得：合力大于小球A的重力，由受力平衡可得：悬挂定滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力，C正确； D．减小小球A的质量，系统仍保持平衡状态，故根据受力平衡可得：角不变，D错误． 10．AB【详解】AB．作出力F分解的关系图，如图所示 由几何知识可得，，故AB正确； CD．根据上述分析可知，力F一定时，夹角越大，和越大，和均变小，凿子越不容易凿入木头，故CD错误。故选AB。 11．(1)0.1460(2)60/61/62/63(3)相等 【详解】（1）根据刻度尺的读数规则可知，该读数为 （2）由胡克定律可知化简可得由图可知 化简可得，该弹簧的劲度系数为 （3）由胡克定律可知，弹簧的弹力的增加量与弹簧的形变量成正比，因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响，故劲度系数的测量值与真实值相比相等。 12．(1)O点位置再次重合(2)用了橡皮筋的长度代替橡皮筋弹力的大小(3)B(4)F(5) 【详解】（1）把橡皮筋a和细线P互换位置再拉动，需要使两次力的作用效果相同， 故需要再次使O点位置重合且拉动方向均不变。 （2）用了橡皮筋的长度代替橡皮筋弹力的大小，应该用形变量大小代替。 （3）本实验的原理是用一个力产生的作用效果与两个力产生的作用相同来进行等效替代。 故选B。 （4）用一个弹簧秤拉橡皮筋时，力一定沿橡皮条方向，图中可以看出，F表示一个力， 表示的是用平行四边形定则作出的两个力的合力，所以一定沿橡皮条方向的是F。 （5）设两分力分别为且，根据图像可知 联立解得 故任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 13．(1)20N(2)0.2m(3)0.9kg 【详解】（1）悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为，对小球受力分析，竖直方向上有 解得 （2）对小球受力分析，水平方向上有 根据胡克定律有解得 （3）对小球受力分析，竖直方向上有 水平方向上有解得 14．(1)400 N/m(2)0.4(3)20N 【详解】（1）由胡克定律得F=kx 可得 （2）对木块A由平衡可知fBA=F   ；fBA=μ1mAg ；解得μ1=0.4 （3）对B分析因fAB =8N；NB= mAg + mBg =60N 水平方向F=f地B+fAB 其中f地B=μ2NB 解得F=20N 15．(1)12N，方向竖直向上；(2)0.1；(3)20N 【详解】（1）左右两侧的木板对书的静摩擦力大小相等，设为，对于6本书组成的整体有 解得 方向竖直向上。 （2）将左侧三本书看成整体，可知左侧第4本书对第3本书的摩擦力为零，据分析可知，左侧第1、2本书之间（或第5、6本书之间）的摩擦力最大，设为，将左侧第2、3本书看成整体有 则书和书之间的最小动摩擦因数满足求得 （3）如果把左侧第三本书向上抽出，则左侧第2本书和第4本书对第3本书的摩擦力大小均为，方向竖直向下，则所需要的竖直拉力的最小值满足求得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $