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

**基本信息** 高中物理第三章相互作用—力单元测试，90分钟100分，覆盖弹力、摩擦力、共点力平衡等核心知识，通过选择、实验、计算题梯度设计，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|12/48|弹力、摩擦力、力的合成与分解|结合智能机械臂、古代木楔等情境，考查物理观念| |实验题|2/16|力的合成规律、弹簧弹力与形变量关系|注重操作细节与误差分析，体现科学探究| |计算题|4/36|胡克定律、多物体平衡|梯度设计，从基础到综合，培养科学推理|

第三章　 相互作用—力　单元测试 (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(本题共12小题。) 1．下列说法正确的是(　　) A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 B．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外 C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 D．由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在 2．如图所示，某智能机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹水平，则(　　) A．小球受到的摩擦力方向竖直向上 B．小球受到的摩擦力大于重力 C．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大 D．若增大小球表面的粗糙程度，小球受到的摩擦力变大 3．如图所示，一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进，则下列说法正确的是(　　) A．拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力 B．拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小 C．拉力与摩擦力的合力方向竖直向上 D．小孩和车所受的合力方向向前 4．五个共点力平衡，现去掉其中大小为3 N和5 N的两个力，那么，其余三个力的合力大小可能是(　　) A．0 B．1 N C．2 N D．10 N 5.如图，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为(　　) A．μmg B．μFsin θ C．μ(mg－Fsin θ) D．Fcos θ 6．(2026·江苏泰州靖江高级中学月考)如图所示，质量为M、半径为R的半圆柱形物体A放置在水平地面上，用一端连接在半圆柱最高点P处的细绳拉住一个质量为m、半径为r的光滑球B，细绳恰好水平且系统静止，重力加速度大小为g，则下列判断错误的是(　　) A.A对地面的压力大小为(M+m)g B.地面对A没有摩擦力的作用 C.B对A的压力大小为 D.细线对光滑球B的拉力大小为 7.如图所示，一个重力为10 N的物体，用细线悬挂在O点，现在用拉力F拉物体，细线与竖直方向夹角为θ＝37°，物体处于静止状态，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则拉力F的最小值为(　　) A．5 N B．6 N C．8 N D．10 N 8．(2026·江苏盐城四校月考)如图所示，不可伸长的光滑轻绳，一端固定于O点，跨过位于O'点光滑的定滑轮，另一端悬挂质量为M的物体，OO'段水平且长度为L。现在利用一光滑挂钩将钩码悬挂于OO'段，平衡后物体上升L。则挂钩与钩码的总质量为(　　) A.M B.M C.M D.M 9．(2026·江苏宿迁期中)如图所示，竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接。静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F，且F=2mg，则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为(　　) A.0 B.3mg C.4mg D.5mg 10.（多选）明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则(　　) A．若F一定，θ大时FN大 B．若F一定，θ小时FN大 C．若θ一定，F大时FN大 D．若θ一定，F小时FN大 11．（多选）如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B从水平面上的C点移至D点后，A、B仍保持静止，下列说法正确的是(　　) A．B与水平面间的摩擦力减小 B．水平面对B的弹力增大 C．悬于墙上的绳所受拉力减小 D．A、B静止时，图中α、β两角始终相等 12.（多选）气象研究小组用如图所示简易装置测定水平风速．在水平地面上竖直固定一根直杆，质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在水平风力的作用下飘起来．已知风力大小正比于风速，当风速v0＝3 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°，重力加速度为g，则(　) A．θ＝30°时，细线拉力大小为 B．风速增大到某一值时，θ可能等于90° C．细线拉力与风力的合力大于mg D．θ＝30°时，风力大小F＝mg 二、实验题(本题共2小题) 13．用如图甲所示的装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，主要步骤如下： ①在水平桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； ②用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端系上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； ③用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，橡皮条与细绳的结点到达某一位置O，记下O点的位置及两个弹簧测力计的示数F1和F2； ④只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数F.记下F的大小和方向； ⑤选好标度，分别作出力F1、F2、F的图示，以F1、F2为邻边作平行四边形，并画出对角线F′； ⑥多次进行实验，归纳得到结论． 回答下列问题： (1)步骤③中遗漏的重要操作是________． (2)步骤④中遗漏的重要操作是________． (3)下列措施中，能减小误差的是________． A．F1、F2的大小要尽量小些 B．在不超过弹簧测力计量程的情况下，F1、F2的大小要尽量大些 C．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些 14．某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验． (1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态． (2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m. (3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm. 三．计算题：(计算要有必要的文字说明和解题步骤，有数值的要注明单位) 15．如图所示，水平面上有两个可视为质点的木块1和2，中间用一轻弹簧连接起来，当1和2间距为12 cm时，2所受弹簧弹力为44 N，方向向左；当1和2间距为7 cm时，2所受弹簧弹力为6 N，方向向右；求木块1不受弹簧弹力时，1和2间距应为多少？(弹簧始终处于弹性限度内) 16.如图所示，物体A、B的质量分别为mA＝6 kg、mB＝4 kg，A与B、B与地面之间的动摩擦因数都为μ＝0.3，不计滑轮的质量及绳与滑轮间的摩擦，在水平外力F作用下，A和B一起向右做匀速直线运动，求地面对B及A对B的摩擦力的大小和方向．(g取10 m/s2) 17．如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10 kg的重物悬挂在空中且处于静止状态，其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°.(g取10 m/s2) (1)画出结点O的受力分析图，标出对应的力及角度； (2)求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB； (3)若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD＝OB，求此时绳子OD上的拉力大小FD. 18．如图所示，重力为25 N的物块甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB平行于倾角为θ＝37°的斜面，且B端与放置在斜面上的重力为100 N的物块乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角也为θ＝37°，物块甲、乙都处于静止状态，轻绳OB始终与斜面平行，求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)轻绳OA、OB受到的拉力大小FOA、FOB； (2)物块乙所受的摩擦力； (3)若斜面光滑，用一水平向左的推力作用在乙物块上，使其仍保持静止状态，水平推力F的大小． 参考答案： 1.答案　B 2.答案　A解析　在竖直方向上小球受重力和摩擦力，其余力在水平方向，由于小球处于静止状态，则其所受摩擦力与重力等大反向，可知小球受到的摩擦力方向竖直向上，故A正确，B错误．增大铁夹对小球的压力，水平方向的力变化了，竖直方向的摩擦力仍与重力等大反向，摩擦力大小不变，故C错误．增大小球表面的粗糙程度，竖直方向的摩擦力仍与重力等大反向，摩擦力大小不变，故D错误． 3.答案　C解析　小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，因小车匀速前进，所以所受合力为零，利用正交分解法分析易知，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故选项A、D错误；根据力的合成和二力平衡易知，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力方向竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故选项B错误，C正确． 4.答案　C解析　大小为3 N和5 N的两个力的合力范围是2 N≤F≤8 N，根据共点力平衡条件知，五个共点力的合力为零，所以其余三力的合力与大小为3 N和5 N二力的合力等大反向，故其余三力的合力F′的取值范围为2 N≤F′≤8 N，选项C正确． 5.答案　D解析　由于木块做匀速运动，对木块进行受力分析，根据平衡条件，有： 水平方向：Fcos θ＝Ff 竖直方向：FN＝mg＋Fsin θ 滑动摩擦力：Ff＝μFN＝μ(mg＋Fsin θ) 故A、B、C错误，D正确． 6.答案　D解析　对A、B整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，即FN=(M+m)g，根据牛顿第三定律可知A对地面的压力大小为(M+m)g，故A、B正确;光滑球B受力情况如图所示，根据平衡条件有FN'=，FT=mgtan θ，其中cos θ=，tan θ=，解得FT=mg，FN'=，根据牛顿第三定律可知B对A的压力大小为，故C正确，D错误。 7.答案　B解析　以物体为研究对象进行受力分析，如图所示，对物体施加的拉力F与细线垂直时，所用的力最小，所以F的最小值为Fmin＝Gsin 37°＝6 N，所以B正确． 8.答案　D解析　重新平衡后，对挂钩和钩码受力分析如图所示，由几何关系知，绳子与竖直方向夹角θ=30°，根据平衡条件有mg=2Mgcos 30°，解得m=M，故D正确。 9.答案　B解析　若弹簧a、b均处于伸长状态，则弹簧a、b对小球的作用力的合力方向竖直向上，大小为Fab=2Fcos =2mg，根据小球受力平衡可知，弹簧c对此小球的作用力的大小为mg，方向竖直向下;若弹簧a、b均处于压缩状态，则弹簧a、b对小球的作用力的合力方向竖直向下，大小仍为Fab=2mg，根据小球受力平衡可知，弹簧c对此小球的作用力的大小为3mg，方向竖直向上，故B正确。 10.答案　BC解析　根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的力FN，如图所示． 则＝sin 即FN＝ 所以当F一定时，θ越小，FN越大；当θ一定时，F越大，FN越大．故选项B、C正确．11.答案　AD解析　对A分析，由于A保持静止，则绳子的拉力等于A的重力，故绳子对B的拉力大小也保持不变，等于A的重力大小；对B分析，B向左移动时，绳与水平面的夹角变大，绳拉力的水平分量减小，而水平方向B受力平衡，则摩擦力减小；绳拉力的竖直分量变大，则水平面对B的弹力减小，故A正确，B错误．由于滑轮两侧的绳夹角减小，而两拉力大小不变，故悬于墙上的绳子的拉力将变大，C错误．对滑轮分析，拉A的绳子与墙一直平行，所以α＝θ；因滑轮两侧的绳子的拉力相等，而拉滑轮的力与两段绳子的力的合力大小相等，则拉滑轮的力应在这两段绳子拉力的角平分线上，故α、β、θ三角始终相等，D正确． 12.答案　AD解析　选取小球为研究对象，则小球受重力、细线拉力和风力而处于平衡状态，如图所示，根据共点力平衡条件得，细线拉力FT＝＝，风力F＝mgtan θ＝mg，细线拉力和风力的合力大小等于mg，故A、D正确，C错误；因为风力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，则θ不可能等于90°，故B错误． 13.答案　(1)未记录两细绳套的方向 (2)未明确是否把橡皮条与细绳的结点拉到位置O (3)BC 14.答案　(1)竖直　(2)4　50 (3)10 解析　(1)弹簧是竖直的，为减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故必须使刻度尺保持竖直状态． (2)弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4 cm，弹簧弹力为2 N时，弹簧的长度为8 cm，伸长量为4 cm，根据胡克定律F＝kΔx，有k＝＝ N/m＝50 N/m. (3)由题图丙得到弹簧的弹力为3.0 N，根据题图乙得到弹力为3.0 N时对应的弹簧的长度为10 cm. 15.答案　7.6 cm 解析　根据胡克定律得：当1和2间距为12 cm时，有F1＝k(L1－L0) 当1和2间距为7 cm时，有F2＝k(L0－L2) 解得：L0＝7.6 cm. 16.答案　30 N　水平向左　15 N　水平向右 解析　因为A、B一起在地面上运动，所以A与B间是静摩擦力，而B与地面间是滑动摩擦力，所以地面对B的摩擦力F地B＝F＝μ(mA＋mB)g＝30 N 方向与B相对地面的运动方向相反，即水平向左． A受到绳子的拉力FT＝F＝15 N 由于A做匀速直线运动，由平衡条件得 B对A的摩擦力FBA＝FT＝15 N 方向水平向左 由牛顿第三定律得A对B的摩擦力FAB＝FBA＝15 N 方向水平向右． 17.答案　(1)见解析图甲　(2)50 N　50 N　(3)100 N 解析　(1)对结点O受力分析如图甲所示， (2)FC＝mg，根据平衡条件，由几何知识得： FA＝mgcos 30°＝50 N FB＝mgsin 30°＝50 N． (3) 将A点移动到D点后对结点O受力分析如图乙所示，运用合成法，由几何知识得：FD＝FB′＝＝100 N． 18.答案　(1)20 N　15 N　(2)75 N　方向沿斜面向上　(3)93.75 N 解析　(1)对结点O受力分析，受到三段轻绳的拉力，合力为零，如图所示： 根据平衡条件得： FOA＝Gcos θ＝25×0.8 N＝20 N FOB＝Gsin θ＝25×0.6 N＝15 N (2)乙物块处于静止状态，受力平衡，对乙受力分析，受到重力、斜面的支持力、OB绳的拉力以及静摩擦力，根据平衡条件可知，沿着斜面方向有： Ff＝G乙sin θ＋FOB＝100×0.6 N＋15 N＝75 N 方向沿斜面向上． (3)若斜面光滑，对乙受力分析，受到重力、斜面的支持力、OB绳的拉力以及水平向左的推力F，根据平衡条件可知，沿着斜面方向有：Fcos θ＝G乙sin θ＋FOB 解得：F＝93.75 N． 学科网（北京）股份有限公司 $