2027届高考物理人教版一轮复习：相互作用力综合练习测试试卷

**基本信息** 2027届高考物理人教版一轮复习相互作用力综合练习，通过古代石磨、水轮等文化情境与实验探究，考查摩擦力、力的合成等核心知识，注重物理观念与科学思维的综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7题28分|摩擦力、力的合成|第6题古代榨油木楔情境，体现文化传承| |多选|3题15分|平衡条件、摩擦力冲量|第10题轻绳动态平衡，考查科学推理| |非选择|5题57分|弹簧劲度系数测量、力与运动综合|第15题结合能量守恒，综合考查科学思维|

2027届高考物理人教版一轮复习：相互作用力综合练习测试试卷【含答案Word版】 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效． 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回． 第一部分（选择题 共43分） 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1．[4分]如图，质量为的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态．钢管与水平地面之间的动摩擦因数为 、夹角为 ,重力加速度大小为．则地面对钢管左端的摩擦力大小为（ ） A． B． C． D．0 2．[4分]如图是可用来制作豆腐的石磨,木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态.O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°.下列关系式正确的是 （ ） A．F=F1 B．F=2F1 C．F=3F1 D． 3．[4分]利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时（ ） A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 4．[4分]如图所示，两拖船、拉着无动力货船一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为 ,假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为,方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（ ） A． B． C． D． 5．[4分]如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为(　　) A． 2－ B． C． 6．[4分]图甲为古代榨油场景，图乙是简化原理图，快速撞击木楔，木块向两侧挤压油饼便可将油榨出.若木楔可看作顶角为 的等腰三角形，撞击木楔的力为，则下列说法正确的是（ ） 甲 乙 A．为了增大木块对油饼的压力， 通常设计得较小 B．木楔对每个木块的压力一定均为 C．若一定，增大 ，木块受到木楔对它的压力增大 D．无论 多大，木块受到木楔对它的压力始终小于 7．[4分]我国古代利用水轮从事农业生产，其原理简化如图所示，细绳跨过光滑固定转轴，一端绕在固定转轮上，另一端与重物相连．已知转轮与水轮圆心等高且两者的距离为，转轴到圆心的距离为，重物质量为．现水轮绕点缓慢转动（重物未与水轮接触），通过转轮收放细绳，使细绳始终绷紧，重力加速度，那么细绳对转轴的作用力范围为（ ） A． B． C． D． 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．[5分]如图，与水平面成 夹角且固定于、两点的硬直杆上套着一质量为的滑块，弹性轻绳一端固定于点，另一端跨过固定在处的光滑定滑轮与位于直杆上点的滑块拴接，弹性轻绳原长为，为且垂直于.现将滑块无初速度释放，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.滑块与杆之间的动摩擦因数为，弹性轻绳上弹力的大小与其伸长量满足，取，.则滑块（　　） A．与杆之间的滑动摩擦力大小始终为 B．下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同 C．从释放到静止的位移大小为 D．从释放到静止克服滑动摩擦力做功为 9．[5分]如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动．运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为，两球间的弹力为．气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化．该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（ ） A． 增大 B． 减小 C．增大 D．减小 10．[5分]如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　) A． MN上的张力逐渐增大 B． MN上的张力先增大后减小 C． OM上的张力逐渐增大 D． OM上的张力先增大后减小 第二部分（非选择题 共57分） 3、 非选择题：本大题共5题，共57分。 11．[8分]某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码(实验中，每个砝码的质量均为m＝50.0 g)。弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出。实验步骤如下： ①在细绳下端挂上一个砝码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细绳水平且弹簧与细杆没有接触； ②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置； ③逐次增加砝码个数，并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内)： ④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。 回答下列问题： (1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并作出l－n图像。 n 1 2 3 4 5 l/cm 10.48 10.96 11.45 11.95 12.40 (2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及l－n图线的斜率α表示，表达式为k＝ 。若g取9.8 m/s2，则本实验中k＝ N/m(结果保留3位有效数字)。 12．[9分]某同学用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系。将甲、乙两测力计水平连接在一起，测力左侧固定，用手向右缓慢拉测力计乙。拉至某位置时两测力计示数如图所示。 （1）测力计乙的读数是__________N。 （2）实验中发现两测力计示数总是明显不同、原因可能是__________。（单选） A．两测力计的量程不同 B．两测力计弹簧的材质不同 C．使用测力计前未正确调零 13．[12分]两人抬着一根硬杆，硬杆中点挂有如图所示的轻绳和轻质钩爪，、为轻绳，和为钩爪（支点为）；钩爪夹着质量的石块。图中为正方形，重力加速度大小取。 （1）求静止时绳受到钩爪的拉力。 （2）从静止开始竖直放下石块，用时0.2秒，石块下降的距离为0.1米，整个过程可视为匀加速直线运动，求石块受到钩爪的摩擦力。 14．[12分]有个人以水平恒力推着一个箱子在水平面上做匀速直线运动，若在倾角为 的斜坡上，则他需要以两倍的平行于斜面向上的力去推才能使箱子保持向上做匀速直线运动，设水平面与斜坡对箱子的动摩擦因数相同，现在把箱子自由放在倾角为 的斜面上，若使箱子不下滑，则 需要满足什么条件？（结果可用三角函数表示） 15．[16分]如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度。细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B。质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l，用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°。松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动。忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。求： (1)小球受到手的拉力大小F； (2)物块和小球的质量之比M∶m； (3)小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T。 2027届高考物理人教版一轮复习：相互作用力综合练习测试试卷【含答案Word版】 试卷副标题 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题（本大题共7小题） 1．[4分]如图，质量为的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态．钢管与水平地面之间的动摩擦因数为 、夹角为 ,重力加速度大小为．则地面对钢管左端的摩擦力大小为（ ） A． B． C． D．0 2．[4分]如图是可用来制作豆腐的石磨,木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态.O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°.下列关系式正确的是 （ ） A．F=F1 B．F=2F1 C．F=3F1 D． 3．[4分]利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时（ ） A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 4．[4分]如图所示，两拖船、拉着无动力货船一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为 ,假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为,方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（ ） A． B． C． D． 5．[4分]如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为(　　) A． 2－ B． C． 6．[4分]图甲为古代榨油场景，图乙是简化原理图，快速撞击木楔，木块向两侧挤压油饼便可将油榨出.若木楔可看作顶角为 的等腰三角形，撞击木楔的力为，则下列说法正确的是（ ） 甲 乙 A．为了增大木块对油饼的压力， 通常设计得较小 B．木楔对每个木块的压力一定均为 C．若一定，增大 ，木块受到木楔对它的压力增大 D．无论 多大，木块受到木楔对它的压力始终小于 7．[4分]我国古代利用水轮从事农业生产，其原理简化如图所示，细绳跨过光滑固定转轴，一端绕在固定转轮上，另一端与重物相连．已知转轮与水轮圆心等高且两者的距离为，转轴到圆心的距离为，重物质量为．现水轮绕点缓慢转动（重物未与水轮接触），通过转轮收放细绳，使细绳始终绷紧，重力加速度，那么细绳对转轴的作用力范围为（ ） A． B． C． D． 二、多选题（本大题共3小题） 8．[6分]如图，与水平面成 夹角且固定于、两点的硬直杆上套着一质量为的滑块，弹性轻绳一端固定于点，另一端跨过固定在处的光滑定滑轮与位于直杆上点的滑块拴接，弹性轻绳原长为，为且垂直于.现将滑块无初速度释放，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.滑块与杆之间的动摩擦因数为，弹性轻绳上弹力的大小与其伸长量满足，取，.则滑块（　　） A．与杆之间的滑动摩擦力大小始终为 B．下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同 C．从释放到静止的位移大小为 D．从释放到静止克服滑动摩擦力做功为 9．[6分]如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动．运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为，两球间的弹力为．气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化．该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（ ） A． 增大 B． 减小 C．增大 D．减小 10．[6分]如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　) A． MN上的张力逐渐增大 B． MN上的张力先增大后减小 C． OM上的张力逐渐增大 D． OM上的张力先增大后减小 三、非选择题（本大题共5小题） 11．[6分]某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码(实验中，每个砝码的质量均为m＝50.0 g)。弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出。实验步骤如下： ①在细绳下端挂上一个砝码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细绳水平且弹簧与细杆没有接触； ②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置； ③逐次增加砝码个数，并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内)： ④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。 回答下列问题： (1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并作出l－n图像。 n 1 2 3 4 5 l/cm 10.48 10.96 11.45 11.95 12.40 (2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及l－n图线的斜率α表示，表达式为k＝ 。若g取9.8 m/s2，则本实验中k＝ N/m(结果保留3位有效数字)。 12．[6分]（4分）某同学用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系。将甲、乙两测力计水平连接在一起，测力左侧固定，用手向右缓慢拉测力计乙。拉至某位置时两测力计示数如图所示。 （1）测力计乙的读数是__________N。 （2）实验中发现两测力计示数总是明显不同、原因可能是__________。（单选） A．两测力计的量程不同 B．两测力计弹簧的材质不同 C．使用测力计前未正确调零 13．[8分]（10分）两人抬着一根硬杆，硬杆中点挂有如图所示的轻绳和轻质钩爪，、为轻绳，和为钩爪（支点为）；钩爪夹着质量的石块。图中为正方形，重力加速度大小取。 （1）求静止时绳受到钩爪的拉力。 （2）从静止开始竖直放下石块，用时0.2秒，石块下降的距离为0.1米，整个过程可视为匀加速直线运动，求石块受到钩爪的摩擦力。 14．[8分]有个人以水平恒力推着一个箱子在水平面上做匀速直线运动，若在倾角为 的斜坡上，则他需要以两倍的平行于斜面向上的力去推才能使箱子保持向上做匀速直线运动，设水平面与斜坡对箱子的动摩擦因数相同，现在把箱子自由放在倾角为 的斜面上，若使箱子不下滑，则 需要满足什么条件？（结果可用三角函数表示） 15．[8分](16分)如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度。细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B。质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l，用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°。松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动。忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。求： (1)小球受到手的拉力大小F； (2)物块和小球的质量之比M∶m； (3)小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T。 参考答案 1．【答案】D 【详解】对钢管受力分析如图所示，若地面对钢管有摩擦力，则钢管水平方向受力不平衡，故地面对钢管左端的摩擦力大小为0，D正确． 2．【答案】D 【详解】对O点进行受力分析,根据平衡条件有F=2F1cos ,故D正确. 3．【答案】C 【详解】墨条相对于砚台水平向左运动，砚台对墨条有向右的摩擦力，A错误；根据牛顿第三定律知，墨条对砚台有向左的摩擦力，砚台处于平衡状态，故桌面对砚台有向右的摩擦力，B错误；砚台处于平衡状态，水平方向只受桌面和墨条对其的摩擦力，故这两个力是一对平衡力，C正确；桌面对砚台的支持力等于砚台的重力与墨条对砚台的压力之和，故桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力不是一对平衡力，D错误。 4．【答案】B 【详解】设缆绳对货船的拉力为，对货船，有，解得，对拖船，设沿速度方向动力分量为，垂直速度方向动力分量为，则有，，每艘拖船提供的动力设为，则，正确。 5．【答案】C 【解析】当F沿水平方向时，物块受力如图甲所示，有F＝f，f＝μN，N＝mg， 联立解得F＝μmg 　① 当F与水平面成60°角时，物块受力如图乙所示，有Fcos 60°＝f '，f '＝μN'，N'＝mg－Fsin 60°， 联立解得Fcos 60°＝μ(mg－Fsin 60°)　② 联立①②解得μ＝，C正确。 甲 乙 6．【答案】A 【详解】将力沿垂直侧面方向分解（关键点：按力的作用效果分解）如图所示，可知，木块对油饼的压力为，可知为了增大木块对油饼的压力， 通常设计得较小，木楔对每个木块的压力大于，A正确，B错误；若一定，增大 ，由，得木块受到木楔对它的压力减小，C错误；当 时，木块受到木楔对它的压力大于，D错误. 7．【答案】C 【题图剖析】 【详解】由题意易知，在水轮缓慢转动过程中，重物始终处于平衡态，虚线圆为固定转轴的轨迹，轴两边绳子上的拉力大小均为，对重物分析有，根据平行四边形定则，可知当两边绳子之间的夹角最小时合力最大，夹角最大时合力最小，由几何关系可知，转轴在图中位置时合力最大，在位置时合力最小，固定转轴在位置时，设 ，在直角三角形中，根据几何关系可得，解得 ；根据平行四边形定则，可得两段细绳拉力的合力与竖直方向的夹角为 ，则有．同理，固定转轴在位置处时，根据几何关系可知 ，则与竖直方向的夹角为 ，根据平行四边形定则，可知两段细绳拉力的合力与竖直方向的夹角为 ，则可得，细绳对固定转轴的作用力范围为，C正确． 8．【答案】AC 【详解】本题考查共点力平衡、胡克定律、能量守恒定律.滑块下滑后弹性轻绳与间夹角为 时，对滑块进行受力分析，如图所示，则 ，，即，，正确；由于滑块下滑过程和上滑过程中摩擦力方向不同，摩擦力的冲量方向不同，错误；设滑块从释放到静止的位移大小为，此时摩擦力方向向上，且受力平衡，有，，即，则下滑了，根据能量守恒定律有，正确，错误. 9．【答案】BC 【详解】将两气球看作一个整体，设所受两轻绳拉力的合力为，受力分析如图1所示（点拨：氦气球重力忽略不计），设所受空气阻力大小为，其中为比例系数，为运动速度，整体做匀速运动，合力为0，根据题意速度逐渐增大，则空气阻力变大，浮力不变，故增大， 减小，A错误，B正确；单独分析其中一个气球，设两轻绳的夹角为 ，沿两绳所构成的平面受力分析如图2所示，由上述分析可知两轻绳拉力的合力逐渐变大，而两轻绳夹角 不变，则一根轻绳对气球的拉力大小逐渐变大，在沿两球心连线方向上有 ，则两球间的弹力增大，C正确，D错误． 图1 图2 10．【答案】AD 【解析】对重物受力分析，画出甲、乙、丙三个特殊位置的受力图，其中TOM和TMN的合力大小、方向均不变，大小等于G，在重物移动的过程中OM与MN的夹角α不变，由图甲、乙、丙可知TOM先增大后减小，TMN逐渐增大，选项A、D正确。 11．【答案】(1)图见解析；(2)；109 【详解】本题考查弹簧劲度系数的测量。 (1)作出l－n图像如图所示，注意要使点迹均匀分布在直线两侧； (2)由胡克定律nmg＝k(l－l0)，得l＝n＋l0，则＝α，解得k＝，由l－n图像可知α＝0.45，解得k＝ N/m≈109 N/m。 12．【答案】（1）2.0 ；（2）C 【详解】（1）由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N，需要读到同分位，因此读数为2.0N。 （2）探究作用力和反作用力的关系实验中，根据牛顿第三定律可知作用力和反作用力总是大小相等,，量程和弹簧测力计弹簧的材质都不影响其示数的准确性，两个测力计示数总是明显不同原因可能是测力计未正确调零。 13．【答案】（1），方向沿向下 （2），方向竖直向上 【详解】 （1）以钩爪和石块组成的系统为研究对象，其受力分析如图所示， 静止时系统受力平衡，有 又为正方形，故 解得 由牛顿第三定律得，绳受到钩爪的拉力大小为，方向沿向下 （2）由初速度为零的匀加速直线运动规律有 由牛顿第二定律可知 解得，方向竖直向上 14．【答案】 【详解】箱子在水平面上做匀速直线运动，有 ， 箱子在倾角为 的斜坡向上做匀速直线运动，有 ， 若箱子在斜坡上不下滑，则应满足 ， 联立解得 . 15．【答案】(1)Mg－mg；(2)；(3)(mg或Mg) 【详解】(1)由几何知识可知，小球在最低点时，A、C间线长为4l，设小球受AC、BC段绳子的拉力分别为F1、F2， 由题意可知F1sin 53°＝F2cos 53°，F＋mg＝F1cos 53°＋F2sin 53°， 且F1＝Mg，解得F＝Mg－mg。 (2)小球运动到与A、B相同高度过程中， 小球上升高度为h1＝3lsin 53°，物块下降高度为h2＝2l， 由机械能守恒定律得mgh1＝Mgh2， 解得＝。 (3)根据机械能守恒定律，小球回到起始点，设此时AC方向的加速度大小为a，重物受到的拉力为T， 由牛顿运动定律得Mg－T＝Ma，小球受AC的拉力T′＝T， 则有T′－mgcos 53°＝ma， 解得T＝。 Mg) 第 page number 页，共 number of pages 页 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $