寒假作业03 相互作用与力的平衡 单元巩固分层练习-2025-2026学年高一上学期物理沪科版必修第一册

寒假作业03 相互作用与力的平衡 单元巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．如图所示，A、B两弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计，物重G=1N，A、B劲度系数均为100N/m，则A和B的弹簧伸长量分别为（　　） A．1cm，0 B．0，1cm C．1cm，2cm D．1cm，1cm 2．作用在某一质点上的两个力、，大小为15N，大小为11N，这两个力的合力大小可能是（  ） A．0N B．3N C．11N D．27N 3．下列关于力的合成和分解的说法，错误的是（　　） A．两个力的合力，可能比这两个分力都小 B．已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有唯一解 C．3N、4N、6N三个共点力最大合力为13N，最小合力为0 D．把一个力分解为两个分力，两个分力不能同时大于这个力的2倍 4．在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的弹簧测力计，两位同学各用5N的水平力沿相反方向拉弹簧测力计的两端，分析得该弹簧测力计的读数应该是（　　） A．0N B． C． D． 5．一根劲度系数为k的理想弹簧，截去一节后，剩下的弹簧劲度系数（　　） A．>k B．=k C．<k D．不确定 6．弩是古代的一种冷兵器，是古代兵车战法中的重要组成部分，它利用张开的弓弦急速回弹形成的能量，高速将箭射出。如图所示，某次发射弩箭的瞬间，两端弓弦的夹角为60°，弓弦上的张力大小为FT，则此时弩箭受到的弓弦的作用力大小为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球，若按力的实际作用效果来分解，小球受到的重力G的两个分力方向分别是图中的（　　） A．1和4 B．2和4 C．3和4 D．1和3 8．如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，轻绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，小车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。则在球上升且未离开墙面的过程中（　　） A．绳对球的拉力变小 B．绳对球的拉力变大 C．绳对球的拉力大小不变 D．绳对球的拉力先减小后增大 分层二：能力提升练 二、多选题 9．人类日常生活离不开摩擦力，如果没有摩擦力，我们将不能走路、汽车将不能开动下列关于摩擦力的说法中正确的是（  ） A．汽车轮胎表面都有花纹，是为了减小摩擦 B．吃饭时拿在手中的筷子不会滑落，是因为有摩擦力的作用 C．滑动摩擦力的方向一定与相对运动的方向相反 D．静止的物体不会受到滑动摩擦力的作用 10．下列关于分力与合力的说法，正确的是（　　） A．两个力的合力，可能小于任一个分力 B．5N、2N、6N三个共点力最大合力为13N，最小合力为0 C．合力的受力物体是分力的施力物体 D．合力的大小总是大于分力的大小 11．如图所示，重力为G的小孩沿斜面匀速下滑，小孩受力如图所示，则这些力之间的大小关系是（　　） A．FN＝Gcosθ B．Ff＝Gsinθ C．FN＋Ff＝G D．G2＝FN2＋Ff2 12．如图所示，三根相同的轻弹簧的一端固定在竖直墙面上的同一点，另—端分别栓接水平地面上三个相同的物块A、B、C，三物块均静止；栓接物块A的弹簧长度恰好为原长l0，栓接物块B的弹簧长度为l0-∆l，栓接物块C的弹簧长度为l0+∆l，下列判断正确的是（ ） A．地面对物块A的支持力最大 B．地面对物块C的摩擦力最大 C．B、C两物块受到的弹簧弹力大小相等 D．三种情况下，地面对物块的支持力和弹簧对物块弹力的合力大小相等 三、填空题 13．在某次拦截事件中，双方舰船发生了相撞，碰撞中我方船只受到菲方船只的弹力是由于 的船只发生了形变，为了恢复形变，对 的船只产生了弹力的作用（选填“我方”“菲方”）． 14．如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风力作用，风力大小为100N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，侧向风力和绳子拉力的合力大小为 ，绳子拉力的大小为 。（结果可带根号） 15．三个共点力，F1=5N，F2＝10N，F3＝15N，θ=60°，则它们的x轴分量的合力为 ，y轴分量的合力为 ，合力大小 ，方向与x轴正方向的夹角为 ． 四、解答题 16．如图所示，六个力中相互间的夹角为60°，大小如图所示，则它们的合力大小和方向各如何？ 17．如图所示， 质量分别为1.0kg和2.0kg 的块A和B，用一个劲度系数未知的轻质弹簧连接叠放在一起， 最初系统静止状态，此时轻质弹簧被压缩 10 cm，现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面，g取10m/s2求： （1）轻质弹簧的劲度系数； （2）B将要离开地面时，A相对初始位置被提升的高度。    18． (1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力、、互成120°角，求它们的合力的大小和方向； (2)在同一平面内的四个共点力、、、，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。（，，要求写出求解过程即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） 19．如图1所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点轻弹簧中轴线沿水平方向，且弹簧原长L0=0.9m，劲度系数k=300N/m。轻绳的OC段长1m与竖直方向的夹角θ=37°，斜面倾角α=30°，物块A的质量mA=5kg，物块B的质量mB=4kg。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）求弹簧伸长量Δx大小； （2）求物块A受到的摩擦力的大小和方向 （3）如图2所示，若在上述平衡状态下用轻绳代替弹簧，取下物块B然后用光滑轻滑轮把物块B挂在轻绳上，重新平衡时物块A受到的摩擦力的大小和方向？ 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 《寒假作业03 相互作用与力的平衡 单元巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D C A C C B BC AB 题号 11 12 答案 ABD BC 1．D 【详解】图中，A弹簧测力计受到向右的拉力作用，对重物受力分析知 则示数为1N；同理， B弹簧测力计两端受的拉力都是1N，示数也应为1N。根据得 所以A和B的弹簧伸长量均为1cm。 故选D。 2．C 【详解】两力的合力范围为 故选C。 3．D 【详解】A.根据 两个力的合力，可能比这两个分力都小，故A正确，不符合题意； B.已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有唯一解，故B正确，不符合题意； C.3N、4N、6N三个共点力合力最大时三力同方向，其合力为13N，当3N、4N合力为6N时，则三力的最小合力为0，故C正确，不符合题意； D.分解力时，如果两个分力的夹角很大，则任何一个分力都可能大于合力的2倍，故D错误，符合题意。 故选D。 4．C 【详解】由二力平衡可知，弹簧测力计的示数为 故选C。 5．A 【详解】弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的，与弹簧的长度有关，同一理想弹簧，截去一节后，剩下的弹簧劲度系数变大。 故选A。 6．C 【详解】两端弓弦的夹角为60°，弓弦上的张力大小为FT，则此时弩箭受到的弓弦的作用力大小为 故选C。 7．C 【详解】图中小球重力G的实际效果分别是拉紧轻绳和压紧斜面，因此若按力的实际作用效果来分解，则两个分力的方向分别是沿绳方向斜向下和垂直斜面向下，分别是图中的3和4。 故选C。 8．B 【详解】对球受力分析 设球重为G，则绳对球的拉力大小T、墙对球的支持力大小N，拉力T与竖直方向夹角为，球受三力作用处于平衡状态，则有 所以，随的增大，T、N均增大，ACD错误，B正确。 故选B。 9．BC 【详解】A．车轮胎表面都有花纹，是为了增大摩擦，故A错误； B．吃饭时拿在手中的筷子因为有重力而下落的趋势，由于静摩擦力的作用才没有从手中滑落，故B正确； C．滑动摩擦力的方向一定与相对运动的方向相反，故C正确； D．静止的物体会受到滑动摩擦力的作用，比如，汽车急刹车时，地面受到滑动摩擦力，故D错误。 故选BC。 10．AB 【详解】AD．力的合成遵守平行四边形定则，两个力的合力可以比分力大，也可以比分力小，也可以等于分力，故A正确，D错误； B．5N、2N、6N三个共点力的最大合力为13N，而6N在5N与2N合力范围内，则最小合力为0N，故B正确； C．合力和分力的施力物体和受力物体都相同，故C错误。 故选AB。 11．ABD 【详解】AB．将重力G沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解如图所示， 则有 FN＝G2＝Gcosθ Ff＝G1＝Gsinθ AB正确； CD．重力G大小等于FN与Ff合力大小，同时有 G2＝FN2＋Ff2 C错误，D正确。 故选ABD。 12．BC 【详解】A．弹簧对A无弹力，对B是压力，对C是拉力，故地面对物块B的支持力最大，故A错误； B．滑块受摩擦力等于弹簧弹力的水平分力，由于弹簧C的弹力的水平分力最大，故地面对物块C的摩擦力最大，故B正确； C．根据胡克定律F=kx，由于栓接物块B、C的弹簧的形变量大小相等、劲度系数相同，故弹力大小相等，故C正确； D．三种情况下，物体均是受重力、弹簧弹力（其中A不受）、支持力和摩擦力（其中A不受摩擦力），根据平衡条件，地面对物块的支持力和弹簧对物块弹力的合力大小等于重力和摩擦力的合力大小，由于摩擦力不同，故地面对物块的支持力和弹簧对物块弹力的合力大小不相等，故D错误； 故选BC。 13． 菲方 我方 【详解】[1][2]弹力产生的条件是接触并且发生形变，而谁发生形变谁产生弹力，因此我方船受到菲方船只的弹力是由于菲方的船只发生了形变，而菲方船只为了恢复形变，对我方的船只产生了弹力的作用。 14． 【详解】[1]由题意可知，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，则有F1、F2的合力沿正东方向，由力合成的平行四边形定则，可有以F1、F2为邻边做平行四边形，使合力F方向沿正东方向，如图所示。由图可得侧向风力和绳子拉力的合力大小为 [2]绳子拉力的大小为 15． 15N； ； ； ； 【详解】合力在x轴上的分量，合力在y轴上的分量为，合力，合力方向跟x轴正方向的夹角为，则有，解得 答案： 16．6F，方向与5F的方向相同 【分析】在同一条直线的力的合力，可以直接计算得到，再根据两个合力之间的夹角为60°计算总的合力的大小． 【详解】F与4F的合力为F1=3F，方向与4F同向； 2F与5F的合力为F2=3F，方向与5F同向； 3F与6F的合力为F3=3F，方向与6F同向， 根据平行四边形定则，因F1与F3的合力方向与5F同向，与5F的合力，方向与5F的方向相同． 17．（1）100 N/m ；（2）30cm 【详解】（1）最初静止时，A 压在弹簧上使弹簧被压缩，设弹簧的压缩量为 x₁，对 A，由受力平衡可得 解得 k=100 N/m （2）B刚要离开地面时，地面的支持力为零，此时弹簧处于伸长状态，设伸长量为x₂，对 B，由受力平衡可得 解得 h=x1+x2=30cm 【点睛】本题主要考察同学们对于受力分析与胡克定律的应用，同学们要注意胡克定律中的x为形变量而不是现有长度。 18．(1)20N，方向沿方向 (2)，合力方向与夹角为45°斜向右下方 【详解】（1）以垂直于方向为x轴，沿方向为y轴，如图所示；由于、沿x轴方向的分力大小相等，方向相反，则、和的合力大小为 方向沿方向。 （2）建立如图所示的坐标轴； 由图可知，沿x轴方向的合力 沿y轴方向的合力 则合力大小为 方向与x轴的夹角满足 解得 即合力方向与夹角为45°斜向右下方 19．（1） 0.1m；（2） 25N，方向沿斜面向下；（3），沿斜面向下 【详解】（1）对O点受力分析，如图所示，并正交分解， 据平衡条件有 k△x=mBgtanθ 解得 △x=0.1m （2）假设摩擦力沿斜面向下，则对物块A受力分析如图所示并正交分解， 据平衡条件有 所以 解得 Ff=25N 方向沿斜面向下； （3）由几何关系可知 所以 解得 物块A受到的摩擦力 方向沿斜面向下。 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 $