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

**基本信息** 聚焦《相互作用——力》单元核心内容，通过传送带、劈柴刀、跳水等真实情境，融合胡克定律、摩擦力分析、动态平衡等知识点，考查物理观念与科学思维，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|胡克定律（1题）、摩擦力方向（2题）、力的平衡（4题）|结合传送带匀加速运动（2题）考查相对运动与摩擦力方向变化，体现科学推理| |多选|3/18|运动图像分析（8题）、相互作用力（9题）、摩擦力与角度关系（10题）|以跳水世界杯为情境（9题）辨析相互作用力性质，关联科学态度| |非选择|5/54|实验（力的合成、弹簧劲度系数）、平衡计算（13-15题）|15题通过动态平衡分析绳子拉力最大值，综合考查模型建构与科学论证，契合高考命题趋势|

必修第一册《相互作用——力》单元检测 一．单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求1．一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下长度变为10cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为（　　） A．40N/m B．50N/m C．100N/m D．200N/m 2．如图所示，一底面抹有石灰粉的沙袋以某初速度从O点垂直于传送带运动方向冲上向右做匀加速直线运动的水平传送带，并最终相对静止，则在与传送带相对静止前，沙袋所受的摩擦力（    ） A．大小不变，方向不变 B．大小不变，方向改变 C．大小改变，方向不变 D．大小改变，方向改变 3．如图所示，黑板（铁材料）竖直固定，小磁铁夹着一张纸吸附在黑板上，已知纸和磁铁的质量分别为、，开始纸和磁铁都静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，对纸施加不同的力。下列说法正确的是（　　） A．对纸施加竖直向上的力，纸未动，黑板对纸的摩擦力一定减小 B．对纸施加竖直向上的力，纸和磁铁一起向上匀速运动，纸受到的摩擦力的合力增大 C．对纸施加平行黑板方向的水平力，纸未动，黑板对纸的摩擦力可能不变 D．对纸施加竖直向下的力，只要拉力大于两侧滑动摩擦力之和，就能将纸抽出 4．如图所示，不倒翁静止在斜面上，接触点为P。下列说法正确的是（　　） A．不倒翁只受重力与弹力作用 B．不倒翁对斜面的作用力方向竖直向下 C．不倒翁的重心可能位于图中的M点 D．斜面对不倒翁的弹力是因为不倒翁发生了形变 5．如图， 某村民利用劈柴刀劈开木材， 若将劈柴刀的横截面视为等腰三角形， 两侧面的夹角为 。村民作用在刀背上的力为 F ，刀刃两侧面对木材产生的推力为 。忽略劈柴刀自重， 则 的大小为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，倾角θ=37°的斜面体固定于水平地面上，质量为m的物块放置在斜面上，轻质细线的一端与物块相连，另一端跨过光滑定滑轮与砂桶相连。已知定滑轮左侧细线与斜面间的夹角也为θ=37°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin 37°=0.6，砂和砂桶的总质量M可调，整个系统始终处于静止状态，则M最大为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，斜面体放置在水平地面上，粗糙的物块放在斜面上。图甲中给物块施加一个沿斜面向上的力，使物块沿斜面向上运动；图乙中给物块施加一水平向右的力，物块静止在斜面上。、变化时，两斜面体始终保持静止。下列判断正确的是（　　） A．减小，斜面对物块的弹力减小 B．增大，地面对斜面体的摩擦力不变 C．增大，斜面对物块的摩擦力一定增大 D．一直增大，物块一定能沿斜面向上滑动 2． 多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 8．如图a，物块和木板叠放在实验台上，物块的质量为0.2kg，用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。时，木板开始受到水平外力F的作用，在时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图b所示，木板的速度v与时间t的关系如图c所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取，则（　　） A．2~4s内木板的加速度大小等于4~5s内木板的加速度大小 B．4~5s内，木板的位移为0.3m C．物块与木板间的动摩擦因数为0.1 D．物块始终没有动，物块与木板间为静摩擦力 9．2025年世界泳联跳水世界杯总决赛中，中国队包揽全部9金。跳水一直是我国的优势项目。如图所示，一运动员站在跳板上，图中表示人对跳板的弹力，表示跳板对人的弹力，则下列说法错误的是（　　） A．先有后有 B．一旦人离开跳板，立即消失，依旧存在 C．因人离开跳板前向上运动，所以大于 D．和大小相等、方向相反，是一对相互作用力 10．如图甲所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从缓慢增大到的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图乙所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g，则（　　） A．0～q段图像不可能是直线 B．q～段图像可能是直线 C． D．p= 3、 非选择题：本题共5小题，共54分。 11．某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 (1)本实验采用的实验方法是 。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 D．放大法 (2)实验时，下列不正确的是 。 A．实验前需对弹簧测力计校零 B．实验时两个拉力的大小能相等 C．实验时应保持细绳与长木板平行 D．进行多次操作时每次都应使结点拉到O点 (3)实验结果如图甲所示。在、、、四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为 。 A． B． C．F D． 12．某工厂利用粗细均匀的金属丝制作了一批弹簧产品，要求该批次每根弹簧的劲度系数，质检人员为方便检测，取一根弹簧水平放在桌面上，截取该弹簧长度的做检测，具体操作如下。 （1）按图1所示装置安装好器材，让竖直固定的刻度尺的“0”刻度线与弹簧的上端对齐，在弹簧的下端挂上钩码，记录所挂钩码的个数n及对应的弹簧的长度x，已知每个钩码的质量均为，当地的重力加速度g取。 （2）依据记录的数据计算出对应弹簧受到的拉力F，作出图像如图2所示，由图像可求出该段弹簧的劲度系数为______（结果保留3位有效数字），由图可知在弹性限度内，弹簧弹力与形变量成______（填“正比“或“反比”）。 （3）由以上结论可知，在误差允许的范围内，该批次产品______（填“合格”或“不合格”）。 13．如图所示，一质量的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数为。工作人员用不同的水平力推木箱，发现当用的力推木箱时，推不动；当用的力推木箱时，恰能推动木箱；然后用力推着木箱匀速运动。（）求： (1)用500N的力推木箱时，静止的木箱与地面间摩擦力大小； (2)用力推着木箱匀速运动时，所需的推力； (3)将推力撤掉，木箱在地面上滑行的过程中受到的摩擦力的大小。 14．如图所示，用轻绳AO和BO吊一重物，绳AO、BO分别与水平方向、竖直方向的夹角均为37°，绳不可伸长，求： （1）若重物的重力为G=10N，求绳AO和BO所受拉力分别为多大（绳子不断裂）？ （2）若绳AO能承受的最大拉力为12N，绳BO能承受的最大拉力为18N。为使绳不断裂，则所挂物体的重力不能超过多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 15．如图所示，倾角为、质量的斜面体C置于粗糙水平地面上，质量的小物块B置于粗糙斜面上，通过不可伸长的细绳跨过光滑轻质定滑轮与质量为的物块A相连接。开始A静止在滑轮的正下方，连接B的一段细绳与斜面平行，B、C始终保持静止状态，细绳的质量不计。现对A施加一个拉力F使A缓慢移动，移动过程中F与连接A的轻绳的夹角始终保持，直至轻绳水平，此过程中B始终静止。g取，求： （1）A静止时，B受到的摩擦力的大小和方向； （2）轻绳水平时，绳子的拉力和地面对C支持力的大小； （3）A缓慢移动过程中，绳子拉力的最大值。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B B B C B ABC ABC AC 1．D 【详解】一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下长度变为10cm，根据胡克定律可得 可得该弹簧的劲度系数为 故选D。 2．B 【详解】在沙袋相对传送带滑动时，沙袋受到的滑动摩擦力大小为，可知沙袋所受的摩擦力大小不变； 若传送带以做匀速直线运动，沙袋以某初速度从O点垂直于传送带运动方向冲上传送带，沙袋刚滑上传送带的相对运动方向以及所受摩擦力方向如图所示 滑动摩擦力的方向始终与沙袋相对传送带的运动方向相反，由于滑动摩擦力的加速度始终与相对速度共线反向，所以沙袋相对于传送带做匀减速直线运动，相对运动方向不变，摩擦力方向不变；但实际上传送带向右做匀加速直线运动，使得沙袋沿传送带运行方向的相对速度与传送带匀速时的相对速度不一样，所以不同时刻，沙袋与传送带的相对速度方向发生变化，则摩擦力方向发生变化。 故选B。 3．B 【详解】A．若施加的力太大，黑板对纸的摩擦力可能反向，比原来的摩擦力更大，故A错误； B．没有施加力，纸受到的摩擦力的合力为 为纸与黑板的静摩擦力，为纸与磁铁的静摩擦力，施加后受到磁铁和黑板的摩擦力均向下，故摩擦力的合力 增大，故B正确； C．纸原来受到的黑板摩擦力为，设施加的水平力为，则纸受到的黑板的摩擦力 大于，故C错误； D．设纸受到向下的力为，磁铁与纸的摩擦力大小为，纸与黑板的摩擦力大小为，刚好将纸抽出，则对纸 对磁铁 解得 故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．不倒翁受重力、弹力和摩擦力的作用，A错误；     B．由平衡可知斜面对不倒翁的作用力与不倒翁的重力等大反向，可知斜面对不倒翁的作用力竖直向上，由牛顿第三定律可知，不倒翁对斜面的作用力方向竖直向下，B正确； C．不倒翁受过P点垂直斜面向上的支持力、过P点沿斜面向上的摩擦力以及竖直向下的重力作用，因三力为共点力，可知不倒翁的重心不可能位于图中的M点，C错误； D．斜面对不倒翁的弹力是因为斜面发生了形变，D错误。 故选B。 5．B 【详解】将力F分解为垂直于劈面的两个方向，大小均为，如图所示 由平行四边形定则可得 解得 故选B。 6．C 【详解】M最大时物块所受斜面的摩擦力沿斜面向下，沿斜面方向 解得 故选C。 7．B 【详解】A．图甲中，对物块进行分析有 可知，减小，斜面对物块的弹力不变，故A错误； B．物块沿斜面向上运动，斜面体对物块的滑动摩擦力 可知，减小，斜面对物块的滑动摩擦力不变，则物块对斜面体的压力与摩擦力均不变，即斜面体在压力与摩擦力作用下水平方向的运动趋势不变，则地面对斜面体的摩擦力不变，故B正确； C．图乙中，沿斜面向上的分力为，开始时，若小于重力沿斜面向下的分力，此时斜面体对物块的静摩擦力沿斜面向上，大小为 当增大时，斜面对物块的摩擦力先减小至0，后反向增大，故C错误； D．对物块进行分析，斜面体对物块的支持力 最大静摩擦力 沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力之差为，由于物块起始状态处于静止，则开始时有 变形得 若上述不等式始终成立，则物块将始终保持静止，当趋近于无穷大时有 解得 可知，若斜面倾角满足上述不等式，一直增大，物块仍然不能沿斜面向上滑动，故D错误。 故选B。 8．ABC 【详解】A．由图（c）可得，内木板的加速度为 内木板的加速度为 可知2~4s内木板的加速度大小等于4~5s内木板的加速度大小，故A正确； B．在图像中，图像与坐标轴围成的面积表示物体的位移，所以内木板的位移为，故B正确； C．由图（b）可得，物块与木板间的滑动摩擦力为，根据滑动摩擦力 可得，故C正确； D．由题意，在内木板向左运动，物块静止，则有物块相对木板向右运动，所以物块受到木板向左的滑动摩擦力，故D错误。 故选ABC。 9．ABC 【详解】人对跳板的弹力和跳板对人的弹力是一对相互作用力，由牛顿第三定律可知，这两个力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上，分别作用在两个物体上，同时产生，同时变化，同时消失。 本题选择错误的，故选ABC。 10．AC 【详解】ABC．半球体在平板上恰好开始滑动的临界条件是 解得 可得，即 在之间时，Ff是静摩擦力，大小为；在之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为；综合以上分析得0～q段图像和q～ 均为曲线，故AC正确，B错误； D．当时， 可知，故D错误。 故选AC。 11．(1)B (2)D (3)C 【详解】（1）本实验中，两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条的作用效果相同，采用的实验方法是等效替代法。 故选B。 （2）A．实验前需对弹簧测力计校零，故A正确，不满足题意要求； B．实验时两个拉力的大小能相等，也可以不相等，故B正确，不满足题意要求； C．为了减小误差，实验时应保持细绳与长木板平行，故C正确，不满足题意要求； D．同一次实验中，两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条都应使结点拉到O点，但是不同次实验，结点的位置可以改变，故D错误，满足题意要求。 故选D。 （3）由图甲可知、、是由弹簧测力计直接测得的力；是通过做平行四边形得到的合力理论值，不是由弹簧测力计直接测得。 故选C。 12． 正比 合格 【详解】[1]根据胡克定律可知，由图像可得劲度系数 [2]由图可知在弹性限度内，弹簧弹力与形变量成正比。 [3]弹簧的劲度系数与弹簧的长度成反比，即整根弹簧劲度系数为实验劲度系数的，则整根弹簧劲度系数，误差为0.6%，在实验误差允许的范围内，该批次产品合格。 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）用的力推木箱时推不动，由平衡条件可知：静止的木箱与地面间摩擦力大小 （2）用力推着木箱匀速运动时，由平衡条件可知：所需的推力 （3）将推力撤掉，木箱在地面上滑行的过程中受到的滑动摩擦力的大小 14．（1）6N，8N；（2）20N 【详解】（1）重物对结点O的拉力等于重物的重力，对O点受力分析，如图所示 根据平衡条件得 FA=Gsin37°=10×0.6N=6N FB=Gcos37°=10×0.8N=8N （2）若绳子不断，当FAm=12N时，悬挂重物的最大重力为 若绳子不断，当FBm=18N时，悬挂重物的最大重力为 为使绳不断裂，则所挂物体的重力不能超过20N。 15．（1），方向沿斜面向上；（2），；（3） 【详解】（1）A静止时，由于B处于静止状态，则根据平衡关系可得 解得 方向沿斜面向上； （2）轻绳水平时，物块A的受力示意图如图 根据平衡条件可得 解得 以BC作为整体，其受力示意图如图， 地面对C的支持力为，摩擦力 解得 （3）物块A在重力、拉力F和细绳张力作用下始终处于平衡状态，所以三个力的合力等于零，根据三角形法则，这三个力通过平行移动可以构成一个闭合的矢量三角形，如图中，其中MN对应重力，NP对应拉力F，PM对应细绳张力。 拉力F与细绳张力之间的夹角保持不变，即保持不变，满足此关系的几何图形是的外接圆，P为动点，从N点沿圆周逆时针移至R点，在移动过程中当PM处于直径位置时最长，最大，如图中位置。 解得 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 $