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

**基本信息** 2026年物理人教版必修第一册第三章“相互作用-力”章末检测卷，满分100分，75分钟，通过特战训练、世界杯足球等情境化试题考查摩擦力、弹力、力的合成与分解等核心知识，注重物理观念与科学思维培养，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|摩擦力（1题）、弹力（2题）、力的合成与分解（3-7题）、动态平衡（8-10题）|结合真实情境，设置单选与多选梯度，考查科学推理| |实验题|2题/约18分|弹簧弹力与伸长量关系（11题）、互成角度力的合成规律（12题）|通过数据处理和等效替代法，培养科学探究能力| |解答题|3题/约36分|多物体平衡（13题）、弹簧与杆的平衡（14题）、滑轮系统平衡（15题）|综合应用平衡条件，涉及几何关系分析，体现模型建构|

2026年物理人教版必修第一册第三章相互作用-力章末检测试卷 满分：100 分 考试时间：75 分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．为进一步聚焦练兵备战，提升特战分队反恐制胜本领，在某训练基地展开特战小队对抗交流，在实战中检验个人临危处置和小组协同作战能力。如图所示，某特战队员双手抓住竖直抓绳进行攀爬训练，在匀速上攀和匀速下滑两种情况中，有关特战队员所受的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．特战队员匀速上攀过程中受到静摩擦力作用，其方向竖直向下 B．特战队员匀速上攀过程中受到滑动摩擦力作用，其方向竖直向上 C．特战队员匀速上攀和匀速下滑过程中受到的摩擦力大小相等、方向相反 D．特战队员匀速上攀和匀速下滑过程中受到的摩擦力大小相等、方向相同 2．北京时间2024年9月6日，国际足联“2026美加墨世界杯”亚洲区预选赛第三阶段第一轮全面开战，最终中国队客场0∶7惨败日本队，引得广泛热议，足球这一运动也再次进入我们视野。如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是（　　） A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C．丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用 D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变 3．如图所示，挂钩连接三根长度均为L的轻绳，三根轻绳的另一端与直径为1.6L的圆环相连，连接点将圆环三等分，在挂钩拉力作用下，圆环处于水平静止状态。已知圆环的质量为m，重力加速度大小为g，则每根轻绳中的张力大小为（    ） A． B． C． D． 4．如图所示，弧面光滑的半圆形柱体放在水平面上，细线连着一个小球绕过柱体，在细线的另一端施加水平向左的拉力F，使小球沿柱面缓慢上移，柱体始终不动，不计小球的大小，在小球上移过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力F不断增大 B．弧面对球的支持力不断增大 C．地面对柱体的支持力不断增大 D．地面对柱体的摩擦力不断增大 5．水平轻杆右端插入竖直墙壁的A点固定，左端固定一光滑小环O，轻绳穿过小环一端固定在水平天花板的B点，另一端悬挂质量为m=1kg的小球（可视为质点）处于静止状态，如图所示。已知此时OB段轻绳与竖直方向间的夹角为60°，重力加速度g取。则轻绳对小环的作用力大小为（　　） A．10N B．N C．N D．20N 6．在粗糙水平地面上放置一个边长为、质量为的正方体，正方体与地面间的动摩擦因数为，在正方体右侧有一竖直光滑墙壁，如图所示，在墙壁和正方体之间放置一半径为、质量为的球，球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体和球均保持静止，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）    A．仅改变球的质量，其余条件不变，为保证正方体仍处于静止状态，球的质量应小于 B．将正方体向左推动很小一段距离，其余条件不变，系统仍保持静止，正方体受到的摩擦力不变 C．当正方体的右侧面到墙壁的距离小于时，无论球的质量是多少，正方体都不会滑动 D．改变正方体到墙壁的距离，系统始终保持静止，则的最大值为 7．如图所示，一不可伸长的轻绳两端点固定在天花板上的a、b两点，绳长为L。一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两段轻绳的夹角为，绳子上的张力为。若给物体A施加一水平向左的恒力，待A静止后绳子上的张力变为，则为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，电线 AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线 AB 与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子 BC 由水平方向逐渐向上转动，则 AB绳和BC绳中的拉力的变化情况是（　　） A．AB绳的拉力逐渐减小 B．BC绳的拉力逐渐增大 C．AB绳的拉力先增大，后减小 D．BC绳的拉力先减小，后增大 9．如图所示，滑块B放在斜面体A上，B在水平向右的外力F1，以及沿斜面向下的外力F2共同作用下沿斜面向下运动，此时A受到地面的摩擦力水平向左。若A始终静止在水平地面上，则下列说法中正确的是（　　） A．同时撤去F1和F2，B的加速度一定沿斜面向下 B．只撤去F1，在B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右 C．只撤去F2，在B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右 D．只撤去F2，在B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力不变 10．如图所示，一个光滑大圆环竖直固定，在其水平直径MN左端固定有一光滑小圆环，一轻绳跨过小圆环后左端与物块A相连，右端系于大圆环上的P点。将物块A置于静止在粗糙水平面上的粗糙斜面体上，轻绳MA段与斜面平行，将悬挂有重物B的光滑轻质动滑轮C置于轻绳MP段上，稳定后，整个系统处于静止状态。现将轻绳右端从P点沿大圆环缓慢移至下方关于直径MN对称的点，斜面体与物块A始终保持静止状态。则在此过程中（　　） A．轻绳MC段与PC段间的夹角一定先增大后减小 B．轻绳对C处滑轮的弹力一定先增大后减小 C．物块A与斜面体之间的摩擦力一定先减小后增大 D．斜面体与水平面之间的摩擦力一定先增大后减小 二、实验题 11．如图所示，某同学把A、B两根不同的轻弹簧串接竖直悬挂，探究A、B弹簧弹力与伸长量的关系。在B弹簧下端依次挂上质量为m=0.15kg的钩码，静止时指针所指刻度xA、xB的数据如表，取当地重力加速度g=9.8m/s2。 钩码个数 1 2 … /cm 6.75 8.53 10.31 … /cm 16.45 19.63 22.80 … 挂上第二个钩码，弹簧A的长度变化=___________cm，弹簧B的长度变化=___________cm，弹簧B的劲度系数=___________N/m。（结果保留三位有效数字）    12．某实验小组的同学做“探究互成角度的两个力的合成规律”的实验时，实验室只有一个弹簧测力计，实验时进行了如下操作： ①如图1所示，将白纸用四个图钉固定在方木板上； ②橡皮筋的一端固定在A点，两个细绳套拴接在橡皮筋上； ③弹簧测力计挂在其中一个细绳套上，另一细绳套用手拉住，用两细绳套拉橡皮筋，把结 点拉至O点，用铅笔尖描点，分别记录两细绳的方向，同时记录弹簧测力计的读数； ④取下弹簧测力计并将弹簧测力计挂在另一个细绳套上，再用两细绳套拉橡皮筋，使两细绳的方向与原来两细绳的方向重合，并使结点仍拉至O点，记录弹簧测力计的读数； ⑤仅用弹簧测力计所挂细绳套拉橡皮筋，使结点仍拉至O点，记录细绳的方向和弹簧测力计的读数F； ⑥取下白纸，作图如图3所示。 (1)某次实验时，弹簧测力计的读数如图2所示，则该读数为______N。 (2)下列对该实验的理解正确的是______。 A．该实验的思想是理想化物理模型法 B．实验时，必须使两细绳的夹角为90° C．记录细绳方向时，两点间的距离应尽量小些 D．拉橡皮筋时，应使细绳和弹簧测力计保持与方木板平行 (3)若在误差允许的范围内，F和______，则力的平行四边形定则得到验证；其中______（选填“F”或“”）一定与橡皮筋AO在同一直线上。 三、解答题 13．如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平地面上的质量为的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态，人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为。已知，，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？ (2)欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过多少？ 14．如图所示，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长且两者间距d = 6 cm，PQ杆光滑，满足胡克定律的弹性轻绳一端固定在M点，另一端连接一个可视为质点的小球，小球穿过PQ杆。小球静止时轻绳与竖直方向的夹角θ = 37°。已知轻绳的原长L0 = 6 cm，劲度系数k = 100 N/m，且始终处于弹性限度内，取重力加速度大小g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： (1)轻绳上的弹力大小F1； (2)小球的质量m； (3)小球对PQ杆的弹力大小F和方向。 15．如图所示，在竖直平面内固定一根与地面夹角θ = 60°的光滑直杆，在天花板上固定一轻质杆OP，其下端悬挂不计质量的光滑滑轮，一轻绳绕过滑轮一端被手水平向左拉住，另一端连接一内径略大于直杆直径的小环Q，将小环套在杆上。现水平向左缓慢拉绳，当绳PQ段与竖直方向夹角α = 30°时，手的拉力F = 30 N，g取10 m/s2，求： （1）此时轻绳对滑轮P作用力F1的大小； （2）小环Q的质量m。    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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B B A C A AD AD AD 1．D 【详解】特战队员在匀速上攀和匀速下滑时，都处于平衡状态，摩擦力都与他的重力等大反向。当上攀时，特战队员受到的摩擦力为静摩擦力，方向竖直向上。当下滑时，特战队员受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向也是竖直向上。 故选D。 2．C 【详解】A．静止在草地上的足球受到的重力与弹力是一对平衡力，它们是不同性质的力，这两个力不是同一个力，故A错误； B．静止在光滑水平地面上的两个足球接触，由于没有相互挤压发生弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，故B错误； C．踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到重力、支持力及人脚的压力的作用，所以足球可能受到3个力的作用，故C正确； D．落在球网中的足球受到弹力，施力物体是球网，是由于网的形变而产生的，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】设绳中拉力为T，绳与竖直方向夹角为，如图 由几何关系可知 解得 由平衡知识 解得 故选B。 4．B 【详解】AB．在小球缓慢上升过程中，线对球的拉力与弧面对球的支持力始终垂直，设小球与圆的心连线与水平方向成θ角，根据三力平衡得 拉力，支持力 小球上移，增大，减小，增大，拉力不断减小，弧面对球的支持力不断增大，A错误，B正确； C．对整体研究，地面对柱体的支持力始终等于球和柱体的重力，保持不变，C错误； D．地面对柱体的摩擦力始终与F等大反向，不断变小，D错误。 故选B。 5．A 【详解】由于轻绳跨过光滑的小环，故小环O两侧轻绳的拉力大小始终相等，均等于小球重力10N，由几何关系可知两侧绳间夹角为120°，故轻绳对小环的作用力大小为 故选A。 6．C 【详解】A．如图甲所示，对正方体受力分析可得 ① 如图乙所示，对球体受力分析得 ② 如图丙所示，对正方体和球体构成的整体受力分析得 ③ ①②③三式联立可得 解得 故A错误； B．①②两式联立可得 将正方体向左推动一小段距离，增大，所以增大，故B错误； D．①②③三式联立可得 解得 故D错误； C．由 可知当 无论球的质量是多少，正方体都不会滑动，则正方体右侧面AB到墙壁的距离应小于，即，故C正确。 故选C。        【点睛】 7．A 【详解】物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两段轻绳的夹角为，则 解得 设ab间距为d，则有 给物体A施加一水平向左的恒力后，分析可知，此时重物位置如图所示 由于重物受到的推力F和重力等大，根据力的合成法则可知，两力的合力与水平方向的夹角为45°。设两绳与水平夹角分别为、，则根据力的合成法则及几何关系可得 即 由于绳长不变根据，几何关系可得 ， 对结点进行受力分析，根据平衡条件可得 联立解得 故 故选A。 8．AD 【详解】对灯泡受力分析，由平行四边形定则可得，当保证电线 AB 与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子 BC 由水平方向逐渐向上转动，则 AB绳拉力逐渐减小，BC绳中的拉力先减小后变大。 故选AD。 9．AD 【详解】若斜劈A表面光滑（设斜面的倾角为，A的质量为m，B的质量为），则 A．同时撤去F1和F2，物体在其重力沿斜面向下的分力的作用下也一定沿斜面向下做匀加速直线运动，故A正确； B．如果撤去F1，使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是 方向向右，如图所示： 由于 所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力，其方向仍然是向左，而不可能向右，故B错误； CD．撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，使A相对地面有向右滑动趋势的外力是 如图所示： 与F2是否存在无关，所以撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力应该保持不变，故C错误，D正确； 若斜劈A表面粗糙（设A表面的动摩擦因数为），在斜劈A表面粗糙的情况下，B在F1、F2共同作用下沿斜面向下的运动就不一定是匀变速直线运动，也可能是匀速直线运动，根据题意知，在B沿斜劈下滑时，受到A对它弹力和滑动摩擦力，根据牛顿第三定律，这两个力反作用于A，斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势的，则 又因为 所以 即 A．同时撤出F1和F2，由以上分析可知 所以物体B所受的合力沿斜劈向下，加速度方向也一定沿斜劈向下，故A正确； B．如果撤去F1，在物体B仍向下运动的过程中 假设A受的摩擦力方向向左，则 则有 所以斜劈A有相对地面向右运动的趋势，摩擦力方向是向左，故B错误； CD．又由于F2的存在与否对斜劈受地面摩擦力大小没有影响，故撤去F2后，斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不变，故C错误，D正确； 故选AD。 10．AD 【详解】A．设轻绳MP段长为L，M、P两点间的水平距离为d，由数学关系可得 将轻绳右端从P点沿大圆环缓慢移至P＇点过程中，L不变，d先增大后减小，所以α先增大后减小，故A正确； B．轻绳中的弹力记为，分析轻质动滑轮C处的受力情况，有 故轻绳对C处滑轮的弹力的合力大小等于，故B错误； C．分析物块A的受力情况，由于斜面倾角及动摩擦因数未知，A、B的质量大小也未知，无法明确A所受的摩擦力，故在轻绳中的弹力先增大后减小的过程中，的大小变化情况存在多种可能，故C错误； D．设斜面倾角为θ，斜面体与水平面之间的摩擦力为，对物块A和斜面体整体进行受力分析，正交分解后可得 由于θ不变、先增大后减小，所以先增大后减小，故D正确。 故选AD。 11． 1.78 1.40 105 【详解】[1] 挂上第二个钩码时，弹簧A的长度变化 [2]弹簧B的长度变化 [3]弹簧B的劲度系数 12．(1)2.15 (2)D (3) 大小相等、方向相同 F 【详解】（1）弹簧测力计最小分度值为0.1N，则图2的读数为； （2）A．该实验采用的是等效替代法，不是理想化物理模型法，故A错误； B．实验中两细绳的夹角不需要必须为 90°，只要方便作图和记录即可，故B错误； C．记录细绳方向时，两点间的距离应尽量大些，这样能更准确地确定力的方向，故C错误； D．拉橡皮筋时，细绳和弹簧测力计保持与木板平行，可以减小实验误差，故D正确。 故选D。 （3）[1]若在误差允许的范围内，F和的大小相等、方向相同，则力的平行四边形定则得到验证； [2] F是用一个弹簧测力计直接拉橡皮筋得到的力，一定与橡皮筋 AO 在同一直线上。 13．(1)250N，150N (2)32kg 【详解】（1）对O点受力分析可知 解得 TOA=250N TOB=150N （2）欲使人在水平面上不滑动，则只需满足 解得 14．(1)4 N (2)0.32 kg (3)2.4 N，方向水平向左 【详解】（1）小球静止时轻绳长度 根据胡克定律有 F1 = k（L − L0） 解得 F1 = 4 N （2）对小球受力分析，竖直方向上有 F1cosθ = mg 解得 m = 0.32 kg （3）对小球受力分析，水平方向上有 F1sinθ = F杆 根据牛顿第三定律有 F杆 = F 解得 F = 2.4 N，方向水平向左 15．（1）30 N；（2） 【详解】（1）当绳PQ段与竖直方向夹角α = 30° 时，连接滑轮两端的两股绳子间夹角r = 120° ，如图    此时轻绳对滑轮P作用力大小 （2）对此时环受力分析如图所示，    由几何关系得 ∠β = 60° 根据共点力平衡得 解得小环Q的质量 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 $