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** 聚焦人教版必修第一册第三章相互作用，以“地中海泰萨”号货轮、巴黎奥运会网球赛事、传统风筝等真实情境为载体，覆盖重力、弹力、摩擦力及平衡条件等核心知识点，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **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|重力与纬度关系、相互作用力、力的分解|结合科技前沿（如货轮重力）、社会热点（网球弹力）设题| |实验题|2题|胡克定律、力的平行四边形定则|创新设计挂钟表盘验证定则，注重科学探究| |解答题|3题|动态平衡、摩擦因数计算|以行李箱推拉、斜面体系统为情境，考查综合应用能力|

2026年物理人教版必修第一册第三章相互作用--力检测试卷 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．中国最大的货轮是“地中海泰萨”号，它是目前全球完工交付的最大级别的集装箱船。其长度为399.99米，型宽61.5米，型深33.2米，最大堆箱层数可达25层，相当于22层楼的高度。如图所示，满载货物的“地中海泰萨”号行驶在前往南非的航线上（忽略行驶中的质量变化），下列说法正确的是（　　） A．“地中海泰萨”号在浙江舟山时的重力大于其在赤道时的重力 B．“地中海泰萨”号运动时的惯性大于静止时的惯性 C．“地中海泰萨”号从浙江舟山出发前往南非到最后返回的过程中，平均速度和平均速率均为零 D．“地中海泰萨”号在海面上匀速直线行驶时，海水的浮力与其重力为一对相互作用力 2．一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系，下列说法正确的是（　　） A．大人拉小孩的力一定与小孩拉大人的力大小相等 B．先有大人拉小孩的力，后有小孩拉大人的力 C．大人与小孩间的拉力是一对平衡力 D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，其他时间两人的拉力一样大 3．如图所示，风筝受到水平方向风力F的作用力而处于平衡状态，把风力F分别沿着风筝面和垂直风筝面分解，并且认为沿着风筝面的风的分力不作用在风筝面上，垂直风筝面的风的分力作用在风筝面上让风筝平衡，已知风筝平面与水平方向的夹角为θ，牵线与风筝平面的夹角为90°-θ，则风筝的重力为（　　） A． B． C． D． 4．在巴黎奥运会上，郑钦文获得女单网球冠军，为中国网球赢得了历史性的突破。如图所示，郑钦文比赛过程中，下列说法正确的是（　　） A．网球所受重力的方向垂直于地面 B．网球的重心在网球上 C．球拍对球的弹力是因为球拍发生了弹性形变而产生的 D．网球落地后弹起的方向就是地面对球的弹力方向 5．如图所示，在小车架子上的A点固连一条橡皮筋，弯杆一端B处有一个光滑小环，橡皮筋原长恰好等于A、B间的距离，橡皮筋穿过小环悬挂着一个小球，系统处于静止状态。现通过两种方式使悬挂小球的橡皮筋逐渐偏离至图中虚线方向：方式一，固定小车，在水平拉力作用下缓慢拉动小球；方式二，使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始缓慢增大。已知橡皮筋遵循胡克定律且始终处于弹性限度内，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．方式一和方式二中小球的高度都逐渐升高 B．方式一和方式二中小球的高度都保持不变 C．方式一中小球的高度保持不变，方式二中小球的高度逐渐升高 D．方式一中小球的高度逐渐升高，方式二中小球的高度保持不变 6．风筝发明于中国东周春秋时期，是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动。一平板三角形风筝（不带鸢尾）悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面的夹角为θ，风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定，不计拉线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力增大导致作用力F增大，方向始终垂直于风筝平面，夹角θ不变，再次平衡后相比于风力变化之前（　　） A．风筝距离地面的高度变大 B．风筝所受的合力变大 C．拉线对风筝的拉力变小 D．拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变小 7．一倾角为的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑．现给物体施加如图所示的力F，F与竖直方向夹角为，斜劈仍静止，F逆时针旋转到水平向右的过程中，物体始终运动未停下，则地面对斜劈的摩擦力（　　） A．大小一直为零 B．方向先水平向右再水平向左 C．方向先水平向左再水平向右 D．无法判断大小和方向 8．下列说法中正确的是（　　） A．摩擦力方向可能与物体运动的方向相同 B．马拉车减速前进，是因为马拉车的力小于车拉马的力 C．弹力的方向总是与施力物体发生形变的方向相同 D．研究乒乓球比赛中的“弧旋球”技巧时，乒乓球不能看作质点 9．战斗机对表面涂料的动摩擦因数有一定要求，这种涂料不仅需要能够承受高温和耐磨，还需要保证飞机在起降时的安全。某同学想对某种涂料与木块间的动摩擦因数进行初步测定，他设计了一种检测方式如图所示，将涂料均匀喷涂在平板表面，平板上静置一木块，缓慢抬起平板的一端，当平板与水平面夹角为35°时木块恰好能沿平板匀速下滑，tan35°取值为0.7。则对于以上过程分析正确的是（　　） A．抬升平板过程中，物块未滑动前受到的摩擦力不断增大 B．抬升平板过程中，物块受到的支持力不断增大 C．无法通过该方式判断涂料与木块间的动摩擦因数的大小 D．该涂料与木块间的动摩擦因数约为0.7 10．如图甲所示，两个质量分别为、的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A，另一端固定在墙上，让传送带沿顺时针方向转动直至系统稳定。若将图甲中的轻绳改为水平轻质直杆，其他条件不变，让传送带沿逆时针方向转动直至系统稳定，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．稳定时甲图中弹簧的伸长量等于乙图中弹簧的压缩量 B．稳定时甲图中弹簧的长度一定不等于乙图中弹簧长度的2倍 C．稳定时轻杆受到的弹力等于水平轻绳受到的拉力 D．稳定时轻杆受到的弹力大于水平轻绳受到的拉力 二、实验题 11．如图甲所示，某同学在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验时，他先将一弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度，然后在其下部挂上钩码，测出弹簧的总长度，改变钩码个数，测出几组数据，作出弹簧弹力与弹簧总长度的关系图线。 (1)关于本实验，下列说法正确的是___________（填正确答案标号）。 A．给弹簧施加拉力时应保证弹簧位于竖直位置，要待钩码平衡时再读数 B．钩码重力不能超过某一限度，钩码的数量不可以任意增加 C．为减小实验误差，应多测几组数据，每次增加的钩码数量必须相等 (2)该同学在实验中，通过实验画出弹簧弹力与弹簧总长度的关系图线如图乙所示，弹簧的原长为___________m；弹簧的劲度系数为___________。 (3)该同学利用本实验原理把上述弹簧做成了一个弹簧测力计，如图丙所示，弹簧测力计的示数为___________N。 12．寒假期间，某同学在家中利用一个挂钟表盘验证“力的平行四边形定则”。 实验器材有：橡皮筋、重的小铁块、轻弹簧、细线、直尺、挂钟表盘。 实验步骤如下： ①在竖直轻弹簧下挂小铁块，平衡时弹簧伸长了。 ②如图1所示，将表盘竖直固定，橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套a、b（b未画出），先用弹簧竖直向下拉细线套a，将橡皮筋下端拉至表盘中心O点处，此时弹簧伸长了，将此时拉橡皮筋的力记为F。 ③如图2所示，再将小铁块挂在细线套b上，并将其搭在位于表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉细线套a，调整弹簧拉力的大小和方向，当橡皮筋下端静止在O点时，细线套a正好处在表盘“7”处，此时弹簧伸长了，将弹簧的拉力记为，细线套b的拉力记为。 请回答下列问题： (1)弹簧的劲度系数为______。 (2)该同学取弹簧伸长对应的力为单位，在表盘上过O点作出了力F、、的图示，同时以、两力为邻边作出平行四边形的对角线对应的力，如图3所示，其中______是与合力的真实值。比较和F的______，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 三、解答题 13．一轻质弹簧原长l0=5cm，用它竖直提着一个质量m=10kg的物体，当物体处于静止状态时，弹簧长度l1=10cm。将物体置于水平桌面上，用该弹簧沿水平方向拉该物体，当物体在水平桌面上匀速运动时弹簧长度l2=7cm。已知物体与水平桌面间的最大静摩擦力为50N，重力加速度大小取g=10m/s2，求： （1）弹簧的劲度系数； （2）物体与桌面间的滑动摩擦因数； （3）用弹簧沿水平方向拉静止在桌面上的物体，当弹簧长度l3=9cm时，物体受到的摩擦力大小。 14．出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客拉着行李箱，也有一些旅客推着行李箱在地面上行走，我们作以下假设：行李箱的质量为m=10kg ，如图甲所示拉力F1=50N，与水平方向的夹角为θ=53°，行李箱与地面间为滑动摩擦力，行李箱做匀速直线运动。（cos 53°=0.6，sin 53°=0.8，g=10 m/s2），求： （1）行李箱与水平面间的动摩擦因数； （2）如图乙所示，若用斜向下与水平方向夹角为37°的外力F2推行李箱，行李箱仍做匀速直线运动，求F2的大小。    15．如图所示，倾角θ=30°的斜面体固定于水平桌面上，物块A悬挂在水平绳OP和OQ的结点О处，OQ与竖直方向的夹角α=53°、且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量mB=2kg的物块B相连。已知B与斜面体间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。改变物块A的质量，使A、B始终保持静止，求： (1)当B与斜面体间的摩擦力恰好为零时，绳OP的拉力大小； (2)当物块A的质量mA=0.75kg时，斜面体受到物块B给的静摩擦力大小和方向； (3)物块A质量的范围。 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 A A B C B A A AD AD AC 1．A 【详解】A．地球上的重力加速度从赤道往两极逐渐增大，所以“地中海泰萨”号在浙江舟山时的重力大于其在赤道时的重力，故A正确； B．惯性只与质量有关，“地中海泰萨”号运动时的惯性等于静止时的惯性，故B错误； C．“地中海泰萨”号从浙江舟山出发前往南非到最后返回的过程中，位移为零，路程不为零，所以平均速度为零，平均速率不为零，故C错误； D．“地中海泰萨”号在海面上匀速直线行驶时，海水的浮力与其重力为一对平衡力，故D错误。 故选A。 2．A 【详解】大人拉小孩的力和小孩拉大人的力是一对相互作用力，其总是大小相等，方向相反，同时出现，同时消失。 故选A。 3．B 【详解】对风筝进行受力分析，由几何关系可得，重力mg、牵引力T与风筝平面的夹角均为90°-θ，风对风筝平面的垂直作用力为Fsinθ，由三力平衡的矢量三角形可得牵线的拉力等于风筝的重力，由 解得 故选B。 4．C 【详解】A．网球所受重力的方向垂直于水平面向下，地面不一定水平，故A错误； B．网球的重心在网球的中心，不在网球上，故B错误； C．弹力都是因为施力物体发生形变产生的弹力，即球拍发生了弹性形变而产生了对球的弹力，故C正确； D．地面对球的弹力方向垂直地面向上，而网球落地后弹起的方向可以是斜向上，两者的方向可以不相同，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】设橡皮筋的劲度系数为，小车静止时，设橡皮筋的伸长量为，对小球受力分析，可得 故小球在竖直方向上与点距离 在方式一和方式二中，设橡皮筋的伸长量为，对小球进行受力分析，均可得 小球与点的竖直距离为 即小球在竖直方向上到点的距离不变。 故选B。 6．A 【详解】BCD．对风筝受力分析如下图 风力变化之前，风力为F，风筝重力为G，拉线拉力为T；当风力增大，风力变为F1，风筝重力不变，拉线拉力变为T1，矢量三角形如图所示，风筝悬停在空中，可得风筝所受的合力始终为零，保持不变，由图可以看出，再次平衡后相比于风力变化之前，拉线拉力变大，拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角α变大，故B、C、D错误； A．设拉线长为L，则风筝距地面高度h＝Lsinα，再次平衡后相比于风力变化之前，风筝距离地面的高度变大，故A正确。 故选A。 7．A 【详解】没有施加力F时，由物体匀速下滑，得 解得 物体受重力G、斜面的弹力、斜面的摩擦力的作用，且三力的合力为零，故与 的合力竖直向上。即 当物体受到外力F时，物体受斜面的弹力为、摩擦力为的作用，和的夹角为，故 则 故无论F的方向如何，即与的合力方向竖直向上，由牛顿第三定律得，物块对斜面体的作用力竖直向下，故斜面体在水平方向上不受力，即则地面对斜劈的摩擦力大小一直为零。 故选A。 8．AD 【详解】A．摩擦力方向一定与物体的相对运动方向或者是相对运动趋势方向相反，与物体运动的方向没关系，所以可能与物体运动的方向相同，故A正确； B．马拉车力和车拉马的力是相互作用力，故二者大小相等；马拉车减速前进是因车受到的拉力小于其受到的阻力，故B错误； C．弹力的方向总是与施力物体发生形变的方向相反，故C错误； D．研究乒乓球比赛中的“弧旋球”技巧时，乒乓球的大小和形状不能忽略，故乒乓球不能看作质点，D正确。 故选AD。 9．AD 【详解】A．设倾角为，抬升平板过程中，根据平衡条件可知，物块未滑动前受到的摩擦力，随着倾角增大，摩擦力也逐渐变大，故A正确； B．抬升平板过程中，物块受到的支持力，随着倾角增大，支持力不断减小，故B错误； CD．当平板与水平面夹角为35°时木块恰好能沿平板匀速下滑，此时 动摩擦因数为，故C错误，D正确。 故选AD。 10．AC 【详解】A．在题图甲中，弹簧伸长，题图乙中，弹簧压缩，稳定时弹簧对物块B的弹力大小均等于物块B受到的滑动摩擦力，两种情况下弹簧的弹力相等，根据胡克定律可知故甲图中弹簧的伸长量等于图乙中弹簧的压缩量，故A正确； B．题图甲中，弹簧的长度为 题图乙中，弹簧的长度为 若，则 可见甲图中弹簧的长度可以等于乙图中弹簧长度的2倍，故B错误； CD．在题图甲中，A受滑动摩擦力和弹簧拉力均向右，稳定时，A受水平轻绳的拉力等于A受滑动摩擦力和弹簧拉力之和。题图乙中，A受滑动摩擦力和弹簧弹力均向左，A受轻杆的弹力等于滑动摩擦力和弹簧弹力之和，又甲、乙图中A受滑动摩擦力和弹簧弹力大小均相同，可知图乙中A受轻杆的弹力大小等于图甲中A受水平轻绳的拉力，根据牛顿第三定律可得稳定时轻杆受到的弹力等于水平轻绳受到的拉力。故C正确，D错误。 故选AC。 11．(1)AB (2) 0.10 200 (3)2.70 【详解】（1）A．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于竖直位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，要待钩码平衡时再读数，故A正确； B．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，所挂钩码重力不能超过弹性限度，钩码的数量不可以任意增加，故B正确； C．每次增加的钩码数量不必相等，故C错误。 故选AB。 （2）[1]当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由图可知原长为； [2]当弹簧长度为0.15m时，弹力大小为10N，对应弹簧的伸长量为 由胡克定律 可得弹簧的劲度系数为 （3）由图丙中弹簧测力计的最小分度值为0.1N，因此要估读到0.01N，根据丙图读出弹簧测力计的示数为2.70N。 12．(1)200 (2) F 大小和方向 【详解】（1）在第①步，对小铁块由二力平衡和胡克定律有，则弹簧的劲度系数为 （2）[1][2] 根据定义知合力与分力是等效替代的关系，其共同的作用效果是把橡皮筋下端拉至表盘中心O点处，所以F是、合力的真实值。由于力是矢量，故需要比较和F的大小及方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 13．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）竖直提着物体，根据受力平衡可得 代入数据解得 （2）水平匀速拉动物体，根据受力平衡可得 代入数据解得 （3）当弹簧长度时，拉力大小为 故此时物块受到滑动摩擦力为 14．（1）μ=0.5；（2）F2=100N 【详解】（1）当旅客拉着行李箱在地面上行走，对行李箱受力分析，如图（a）    根据平衡条件，竖直方向 水平方向 又有 联立解得 μ=0.5 （2）当旅客推着行李箱在地面上行走，对行李箱受力分析，如图（b）    根据平衡条件，竖直方向 水平方向 又有 联立解得 15．(1)8N (2)2.5N，方向沿斜面向上 (3)0.3kg≤mA≤0.9kg 【详解】（1）（1）设绳OQ的拉力大小为T，对物块B受力分析，有 对节点O受力分析，水平方向有 解得 （2）当物块A的质量mA=0.75kg时，由平衡条件可知，绳OQ的拉力大小 假设物块B受到的静摩擦力方向沿斜面向下，对物块B受力分析，有 解得 由牛顿第三定律可知，斜面体受到物块B给的静摩擦力大小为2.5N，方向沿斜面向上； （3）当物块A的质量最大时，B受到的静摩擦力方向沿斜面向下且达到最大 对物块B受力分析，沿斜面方向有 对节点О受力分析，竖直方向有 解得 =0.9kg 当物块A的质量最小时，B受到的静摩擦力方向沿斜面向上且达到最大，有 解得 综合分析，可知物块A质量的范围为0.3kg≤mA≤0.9kg。 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 $