第三章 相互作用——力 章节测试卷-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 2026-2027人教版必修一第三章单元测试卷，以打水漂、拉力器等生活情境和实验探究为载体，覆盖受力分析、摩擦力、弹力、力的合成等核心知识，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|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|6|受力分析、摩擦力方向、弹簧弹力|结合打水漂情境考查相互作用观念| |多选题|4|重心、弹力方向、平衡条件|通过笔架毛笔模型培养科学推理| |实验题|2|弹簧劲度系数测定、力的合成规律|设计“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，落实科学探究| |解答题|3|摩擦力计算、平衡条件综合应用|挡板旋转等多过程问题，强化模型建构与科学论证|

2026-2027人教版必修一第三章章节测试卷 一、单选题 1．打水漂是人类最古老的游戏之一。仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦着水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉。关于瓦片接触水面瞬间的受力分析正确的是（     ） A．只受重力 B．只受向前的冲击力作用 C．受重力和向前的冲击力作用 D．受重力和水对瓦片的作用力 【答案】D 【详解】AD．一切地球附近的物体都受重力作用。瓦片接触水面时，和水发生相互作用，因此会受到水的作用力，故A错误，D正确； BC．瓦片离开人手后，人手不再对瓦片施加力，瓦片向前运动是惯性的体现，不存在所谓“向前的冲击力”，这个力没有施力物体，不可能存在，故BC错误。 故选D。 2．关于受力分析与摩擦力，下列说法正确的是（     ） A．滑动摩擦力方向一定与运动方向相反 B．静摩擦力方向可与物体运动方向相同 C．静止的物体一定不受摩擦力 D．滑动摩擦力大小随速度增大而增大 【答案】B 【详解】A．滑动摩擦力方向与物体相对接触面的运动方向相反，而非与物体对地的运动方向相反，例如刚放到运动传送带上的物体，滑动摩擦力方向与物体运动方向相同，故A错误； B．静摩擦力方向与物体相对接触面的运动趋势方向相反，可与物体运动方向相同，例如随倾斜传送带匀速向上运动的物体，静摩擦力方向与运动方向相同，故B正确； C．静止的物体若与接触物体间有相对运动趋势或相对滑动，也会受摩擦力，例如静止在粗糙斜面上的物体受静摩擦力，故C错误； D．滑动摩擦力大小满足，仅与动摩擦因数和正压力有关，与物体运动速度无关，故D错误。 故选B。 3．居家学习期间，小明同学用拉力器锻炼身体。拉力器并列装有4根相同的轻弹簧，每根弹簧的原长都是，如图所示，用的力把它们拉长至（未超过弹簧的弹性限度），则（　　） A．小明的每只手受到拉力器的拉力大小为 B．每根弹簧产生的弹力大小为 C．每根弹簧的劲度系数为 D．将拉力器拉长至所需拉力为 【答案】D 【详解】A．根据牛顿第三定律，小明的每只手受到拉力器的拉力大小为，A错误； B．每根弹簧产生的弹力大小为，B错误； C．每根弹簧的劲度系数为，C错误； D．将拉力器拉长至所需拉力为，D正确。 故选D。 4．如图所示，用由零逐渐增大的力F，将一重力为G的物体压在粗糙的竖直墙上，下面四幅图中哪一个能正确地表示物体所受摩擦力f与作用力F之间的函数关系（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】开始时F较小，墙对物体的弹力FN＝F较小，物体所受最大静摩擦力小于物体的重力，物体加速下滑，受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力 即f滑与F成正比。当滑动摩擦力与重力大小相等后，随着F继续增大，滑动摩擦力继续增大，滑动摩擦力大于重力，物体开始减速下滑，直到物体的速度减为0，滑动摩擦力突变为静摩擦力，此时静摩擦力与重力大小相等，F继续增大，静摩擦力保持不变。 故选B。 5．如图所示，甲、乙两位同学相隔一定距离面对面站立在水平地面上，他们伸出双手，双掌保持竖直，发力互推，若甲、乙两位同学始终处于静止状态，则（　　） A．甲对乙的推力是由甲的手掌发生形变产生的 B．甲对乙的推力大于乙对甲的推力 C．乙对地面的摩擦力的方向水平向左 D．甲、乙两位同学受到的摩擦力与他们各自的重力成正比 【答案】A 【详解】A．甲对乙的推力是由于甲的手掌发生形变，从而产生对乙的推力，故A正确； B．甲对乙的推力与乙对甲的推力是一对相互作用力，大小相等，故B错误； C．乙相对地面有向右运动的趋势，则乙对地面的摩擦力的方向水平向右，故C错误； D．甲、乙两位同学受到的静摩擦力与各自的重力无关，故D错误。 故选A。 6．关于合力与其两个分力的关系，下列说法中不正确的是（　　） A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同 B．合力的大小总是大于每一个分力 C．合力可能小于也可能大于它的任一个分力 D．两个大小一定的分力，当两力的夹角在到之间时，夹角越大，合力越小 【答案】B 【详解】A．合力与分力的核心关系是等效替代，合力的作用效果与两个分力共同作用的效果完全相同，故A正确； B．合力的取值范围为，合力可能小于、等于或大于任意一个分力，例如3N和4N的力反向时，合力仅为1N，小于两个分力，不存在“总是大于每一个分力”的规律，故B错误； C．根据合力的取值范围可知，合力既可以小于任一分力，也可以大于任一分力，故C正确； D．由合力计算公式 可知，当在到之间时，随增大而减小，因此合力随夹角增大而减小，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 二、多选题 7．关于重力与弹力，下列说法正确的是（　　） A．物体的重心一定在物体上 B．重力的方向总是竖直向下的 C．轻绳所产生的弹力方向不一定沿绳的方向 D．书对桌面的压力，是由于书发生了弹性形变要恢复原状而对与它接触的桌面有力的作用 【答案】BD 【详解】A．物体的重心不一定在物体上，比如质量分布均匀的圆环，重心在圆心上，不在圆环上，故A错误； B．重力的方向总是竖直向下的，故B正确； C．轻绳所产生的弹力方向一定沿绳的方向，故C错误； D．书对桌面的压力，是由于书发生了弹性形变要恢复原状而对与它接触的桌面有力的作用，故D正确。 故选BD。 8．如图，笔架放置在水平面上，毛笔的笔杆一端靠在笔架上，笔杆的另一端也放在水平面上，笔架和毛笔均静止，忽略笔杆和笔架之间的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．水平面对笔杆的支持力方向竖直向上 B．笔架对笔杆的支持力方向竖直向上 C．水平面对笔杆的摩擦力水平向左 D．水平面对笔架没有摩擦力的作用 【答案】AC 【详解】AB．水平面对毛笔的支持力属于弹力，弹力的方向应垂直于接触面指向受力物体，所以水平面对笔杆的支持力竖直向上，笔架对毛笔的支持力的方向应是垂直笔杆斜向右上方，故A正确，B错误； CD．毛笔有沿水平面向右滑动的趋势，水平面会对毛笔产生向左的摩擦力，对笔架进行受力分析，笔架受到毛笔的压力应斜向左下方，其有水平向左的分力，而笔架处于静止状态，所以水平面对笔架应有向右的摩擦力，故C正确，D错误。 故选AC。 9．如图所示，轻质细绳AO和BO相交于O点，其A、B端是固定的，在O点用轻质细绳悬挂质量为m的物体，平衡时，AO水平，BO与水平方向的夹角为θ，已知细绳AO和BO能承受的最大拉力相同。AO和BO的拉力大小分别为F1和F2，已知重力加速度为g，则（　　） A． B． C．F1与F2的合力大小为mg，方向竖直向下 D．增大物体的质量，最先断的是细绳BO 【答案】BD 【详解】AB．以结点O为研究对象，受力情况如图所示 根据共点力平衡条件有， 解得，，故A错误，B正确； C．由图可知与的合力大小为mg，方向竖直向上，故C错误； D．根据平衡条件有 增大物体的质量，BO绳上的拉力先达到最大值，先断开，故D正确。 故选BD。 10．如图所示，轻绳的一端连接小盒P，另一端通过光滑的轻滑轮与斜面上的物块Q连接，轻绳与斜面的上表面平行，P、Q均处于静止状态。现向P盒内缓慢加入适量砂粒，此过程中P、Q一直保持静止。则下列说法正确的是（　　） A．斜面对Q的摩擦力一定增大 B．地面对斜面的支持力一定减小 C．地面对斜面的摩擦力方向向右 D．斜面对Q的作用力可能先减小后增大 【答案】BCD 【详解】A．向P盒内缓慢加入适量砂粒，可知绳子拉力增大，但是由于无法判定初始状态时Q所受摩擦力方向，所以Q受摩擦力大小如何变化不能确定，摩擦力大小可能增大，可能减小，也可能先减小后增大，故A错误； BC．将Q和斜面看成一个整体，受力分析如图所示 根据平衡条件可得 因为绳子拉力F增大，所以地面对斜面的支持力一定减小，由于绳拉力水平分力向左，所以地面对斜面的摩擦力方向向右，故BC正确； D．斜面对Q的作用力即摩擦力和支持力的合力，将这两个力合成为一个力F斜，Q相当于受到重力，绳拉力和斜面对它的作用力F斜，如图所示 根据三力平衡图解法分析可知，斜面对Q的作用力可能先减小后增大，故D正确。 故选BCD。 三、实验题 11．某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时： (1)将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的），由图可知该弹簧的自然长度为___________cm；该弹簧的劲度系数为___________N/m。 (2)这位同学把这根弹簧做成了一个弹簧秤，当弹簧秤上的示数为5N时，弹簧的长度x=___________cm。 【答案】(1) 10.0 50 (2)20 【详解】（1）[1]由图可知，弹簧没有受到拉力时，其长度为10.0cm，故该弹簧的自然长度为10.0cm； [2]根据胡克定律可得 即图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以 （2）根据可知，当弹簧秤上的示数为5N时，弹簧的长度为 12．某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，按如图（a）所示将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，并互成角度地拉橡皮条，如图（b）所示，其中OA为橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。 (1)判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是________。（单选） A．F的大小等于F1与F2的大小之和 B．使橡皮筋伸长相同的长度 C．使橡皮筋上的结点到达同一位置 (2)在该实验中，下列说法正确的是________。（多选） A．应作出力的示意图来探究合力与分力的关系 B．弹簧测力计外壳与平板接触会带来实验误差 C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳、弹簧测力计应贴近并平行木板 D．将细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验 (3)如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动至水平，则关于弹簧测力计B、C读数的变化情况正确的是________。（单选） A．弹簧测力计B的读数先增大后减小，弹簧测力计C的读数减小 B．弹簧测力计B的读数先减小后增大，弹簧测力计C的读数增大 C．弹簧测力计B的读数减小，弹簧测力计C的读数先增大后减小 D．弹簧测力计B的读数增大，弹簧测力计C的读数先减小后增大 (4)（c）图中弹簧测力计读数为________N。 【答案】(1)C (2)CD (3)D (4)4.46/4.47/4.48/4.49 【详解】（1）判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是使橡皮筋上的结点到达同一位置。 故选C。 （2）A．应作出力的图示来探究合力与分力的关系，故A错误； B．实验中弹簧测力计的外壳与白纸接触有摩擦，并不影响弹簧测力计的准确读数，因此，该操作不会对实验结果带来明显影响，故B错误； C．为了防止出现分力的情况，应让各力尽量贴近木板，且与木板平行，同时，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故C正确； D．将细绳换成橡皮筋仍可以通过弹簧测力计测出沿OB和OC方向的拉力大小，所以用细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验，故D正确。 故选CD。 （3）如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计B的方向以及结点的位置不变，将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动至水平，作出力的矢量三角形，如图所示 由图可知，弹簧测力计B的读数一直增大，弹簧测力计C的读数先减小后增大。 故选D。 （4）由题图可知该弹簧测力计的分度值为0.1N，则读数为4.48N。 四、解答题 13．如图所示，用轻质弹簧拉着一个重为的物体在水平面上运动。当弹簧的伸长量为时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，物体与地面间的动摩擦因数。求： (1)物体受到的摩擦力。 (2)轻质弹簧的劲度系数k 【答案】(1)，方向水平向左 (2) 【详解】（1）物体匀速运动时，水平拉力与滑动摩擦力平衡。滑动摩擦力公式为 其中是正压力，等于物体的重量，解得，<>方向水平向左。 （2）物体匀速运动时，拉力大小等于摩擦力大小，弹簧的拉力大小 由胡克定律 其中是伸长量，解得 14．将一个质量为的铅球放在倾角为的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度为。 (1)挡板与斜面对铅球的支持力分别是多少； (2)若突然撤掉挡板，则撤掉前后斜面对小球支持力的比值； (3)若挡板缓慢逆时针旋转至水平过程中，小球可认为始终静止不动，求挡板支持力的最小值。 【答案】(1)mgtanθ， (2) (3)mgsinθ 【详解】（1）对小球进行受力分析，如图所示 将所有的力沿水平方向和竖直方向正交分解，可得竖直方向 解得 水平方向 可得 （2）突然撤掉挡板，斜面对小球支持力为 所以撤掉前后斜面对小球支持力的比值为。 （3）挡板与斜面垂直时，存在最小值，为 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=2 kg的物块B相连。已知B与斜面体间的动摩擦因数为，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=0.75 kg时，求斜面体对物块B的摩擦力大小； (3)物块A质量的范围。 【答案】(1)8N (2)2.5N，方向沿斜面向上 (3)0.3 kg≤mA≤0.9 kg 【详解】（1）设绳OQ的拉力大小为T，对物块B受力分析，则有 对结点O受力分析，水平方向有 解得 （2）当物块A的质量mA=0.75 kg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，则有 解得 （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，沿斜面方向则有 对结点О受力分析，竖直方向则有 解得 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，则有， 解得 综合分析，可知物块A质量的范围为0.3 kg≤mA≤0.9 kg 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 $ 2026-2027人教版必修一第三章章节测试卷 一、单选题 1．打水漂是人类最古老的游戏之一。仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦着水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉。关于瓦片接触水面瞬间的受力分析正确的是（     ） A．只受重力 B．只受向前的冲击力作用 C．受重力和向前的冲击力作用 D．受重力和水对瓦片的作用力 2．关于受力分析与摩擦力，下列说法正确的是（     ） A．滑动摩擦力方向一定与运动方向相反 B．静摩擦力方向可与物体运动方向相同 C．静止的物体一定不受摩擦力 D．滑动摩擦力大小随速度增大而增大 3．居家学习期间，小明同学用拉力器锻炼身体。拉力器并列装有4根相同的轻弹簧，每根弹簧的原长都是，如图所示，用的力把它们拉长至（未超过弹簧的弹性限度），则（　　） A．小明的每只手受到拉力器的拉力大小为 B．每根弹簧产生的弹力大小为 C．每根弹簧的劲度系数为 D．将拉力器拉长至所需拉力为 4．如图所示，用由零逐渐增大的力F，将一重力为G的物体压在粗糙的竖直墙上，下面四幅图中哪一个能正确地表示物体所受摩擦力f与作用力F之间的函数关系（     ） A． B． C． D． 5．如图所示，甲、乙两位同学相隔一定距离面对面站立在水平地面上，他们伸出双手，双掌保持竖直，发力互推，若甲、乙两位同学始终处于静止状态，则（　　） A．甲对乙的推力是由甲的手掌发生形变产生的 B．甲对乙的推力大于乙对甲的推力 C．乙对地面的摩擦力的方向水平向左 D．甲、乙两位同学受到的摩擦力与他们各自的重力成正比 6．关于合力与其两个分力的关系，下列说法中不正确的是（　　） A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同 B．合力的大小总是大于每一个分力 C．合力可能小于也可能大于它的任一个分力 D．两个大小一定的分力，当两力的夹角在到之间时，夹角越大，合力越小 二、多选题 7．关于重力与弹力，下列说法正确的是（　　） A．物体的重心一定在物体上 B．重力的方向总是竖直向下的 C．轻绳所产生的弹力方向不一定沿绳的方向 D．书对桌面的压力，是由于书发生了弹性形变要恢复原状而对与它接触的桌面有力的作用 8．如图，笔架放置在水平面上，毛笔的笔杆一端靠在笔架上，笔杆的另一端也放在水平面上，笔架和毛笔均静止，忽略笔杆和笔架之间的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．水平面对笔杆的支持力方向竖直向上 B．笔架对笔杆的支持力方向竖直向上 C．水平面对笔杆的摩擦力水平向左 D．水平面对笔架没有摩擦力的作用 9．如图所示，轻质细绳AO和BO相交于O点，其A、B端是固定的，在O点用轻质细绳悬挂质量为m的物体，平衡时，AO水平，BO与水平方向的夹角为θ，已知细绳AO和BO能承受的最大拉力相同。AO和BO的拉力大小分别为F1和F2，已知重力加速度为g，则（　　） A． B． C．F1与F2的合力大小为mg，方向竖直向下 D．增大物体的质量，最先断的是细绳BO 10．如图所示，轻绳的一端连接小盒P，另一端通过光滑的轻滑轮与斜面上的物块Q连接，轻绳与斜面的上表面平行，P、Q均处于静止状态。现向P盒内缓慢加入适量砂粒，此过程中P、Q一直保持静止。则下列说法正确的是（　　） A．斜面对Q的摩擦力一定增大 B．地面对斜面的支持力一定减小 C．地面对斜面的摩擦力方向向右 D．斜面对Q的作用力可能先减小后增大 三、实验题 11．某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时： (1)将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的），由图可知该弹簧的自然长度为___________cm；该弹簧的劲度系数为___________N/m。 (2)这位同学把这根弹簧做成了一个弹簧秤，当弹簧秤上的示数为5N时，弹簧的长度x=___________cm。 12．某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，按如图（a）所示将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，并互成角度地拉橡皮条，如图（b）所示，其中OA为橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。 (1)判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是________。（单选） A．F的大小等于F1与F2的大小之和 B．使橡皮筋伸长相同的长度 C．使橡皮筋上的结点到达同一位置 (2)在该实验中，下列说法正确的是________。（多选） A．应作出力的示意图来探究合力与分力的关系 B．弹簧测力计外壳与平板接触会带来实验误差 C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳、弹簧测力计应贴近并平行木板 D．将细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验 (3)如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动至水平，则关于弹簧测力计B、C读数的变化情况正确的是________。（单选） A．弹簧测力计B的读数先增大后减小，弹簧测力计C的读数减小 B．弹簧测力计B的读数先减小后增大，弹簧测力计C的读数增大 C．弹簧测力计B的读数减小，弹簧测力计C的读数先增大后减小 D．弹簧测力计B的读数增大，弹簧测力计C的读数先减小后增大 (4)（c）图中弹簧测力计读数为________N。 四、解答题 13．如图所示，用轻质弹簧拉着一个重为的物体在水平面上运动。当弹簧的伸长量为时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，物体与地面间的动摩擦因数。求： (1)物体受到的摩擦力。 (2)轻质弹簧的劲度系数k 14．将一个质量为的铅球放在倾角为的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度为。 (1)挡板与斜面对铅球的支持力分别是多少； (2)若突然撤掉挡板，则撤掉前后斜面对小球支持力的比值； (3)若挡板缓慢逆时针旋转至水平过程中，小球可认为始终静止不动，求挡板支持力的最小值。 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=2 kg的物块B相连。已知B与斜面体间的动摩擦因数为，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=0.75 kg时，求斜面体对物块B的摩擦力大小； (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 $