第三章 相互作用—力 单元检测 -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”单元检测，新授课适用，以古代农具（秧马、耧车）、体育赛事（举重锦标赛）等真实情境为载体，融合物理观念与科学思维，注重基础巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|9|摩擦力、合力、相互作用力等|结合秧马滑行、羱羊爬坡等情境，考查运动和相互作用观念| |多选题|4|牛顿第三定律、动态平衡|以耧车拉动、小球受力分析为背景，体现科学推理| |实验题|2|弹簧弹力实验、力的合成|注重科学探究，考查实验操作与数据处理能力| |解答题|4|受力分析、平衡条件应用|综合生活场景（拉木箱、悬挂物体），强化模型建构与问题解决|

第三章 相互作用—力 单元检测 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．秧马是古代插秧时用的一种农具，苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图，人抬脚跨坐在秧马上，与其一起向前减速滑行的过程中（     ） A．秧马的加速度方向向前 B．秧田受到秧马的摩擦力方向向后 C．秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对相互作用力 D．秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力 2．某物体受到两个共点力，大小依次为F1=3N和F2=8N，则这两个力的合力大小可能为（     ） A．13N B．3N C．4N D．10N 3．如图所示，将两个等大、反向的水平力同时作用在物体和物体上，两物体仍保持静止。各接触面与水平地面平行，则物体B受到地面的摩擦力（     ） A．大小为，方向向左 B．大小为0 C．大小为，方向向右 D．大小为，方向向左 4．在2026年亚洲举重锦标赛上，中国队延续了强势表现，共斩获21金、12银、8铜，高居金牌榜和奖牌榜首位。如图所示，不计手臂与杠铃杆自身重力，运动员所举杠铃的总重为；杠铃稳定静止时，双臂对称张开，每只手臂与竖直中轴线所成夹角均为，则他每只手臂承受的压力为（　　） A． B． C． D． 5．如图，燃气灶的圆形支架上均匀分布有四个爪，分别标记为、、、，爪的上表面倾斜。现将总质量为的半球形炒锅放在支架上，支架保持水平，重力加速度为，则（     ） A．支架爪对炒锅的弹力是由于炒锅发生形变产生的 B．支架的每个爪与炒锅之间的弹力等于 C．增大支架的半径，支架对炒锅的作用力不变 D．支架对炒锅的作用力和炒锅对支架的作用力是一对平衡力 6．如图所示，斜面上叠放着三块石头，均处于静止状态，在最上面，和接触点切面为水平面，和接触点切面不水平，下列说法正确的是（     ） A．受到3个力的作用 B．对的摩擦力向右 C．受到5个力的作用 D．斜面对的作用力竖直向上 7．如图所示是人握着水瓶在水平方向上向右匀速移动，下列说法正确的是（     ） A．水瓶受到向右的静摩擦力 B．水瓶受到向左的滑动摩擦力 C．水瓶改为向左匀速移动，水瓶受到的摩擦力不变 D．握紧水瓶，水瓶受到的摩擦力变大 8．羱羊具有很强大的爬坡能力，如图所示是羱羊爬上水坝壁上舔舐钙盐的场景。假设羱羊在圆弧山坡上缓慢爬坡，则在此过程中羱羊（     ） A．受到的支持力增大 B．受到的摩擦力减小 C．受到山坡的作用力不变 D．受到的合力增大 9．如图所示，一名工人尝试把静止在卸货梯上的货物推上货车，第一种方式是用平行于卸货梯平面向上的力推货物，第二种方式是用水平向右的力推货物，两种方式均未推动货物，货车始终静止于水平地面，则下列说法正确的是（     ） A．两种方式中，人受到卸货梯的摩擦力大小均相等 B．第二种方式中货物所受合外力更大 C．若两种方式中，工人作用在货物的力的大小相等，且第一种方式货物所受摩擦力沿接触面向上，则第二种方式货物所受摩擦力可能沿接触面向下 D．工人若要匀速推动货物，采用第一种方式更省力 二、多选题 10．如图甲所示是东汉时期《政论》记载的耧车，耧车主要由耧杆、耧腿、籽斗等构成，是世界上最早的条播机，先于西方一千多年。如图乙所示，假设人对耧车的作用力忽略不计，牛用力通过倾斜的耧杆（与水平面夹角为）拉动耧腿沿水平地面向右前进，耧车整体重力，关于该过程，下列说法正确的是（     ） A．耧车匀速前进时，牛对车的拉力大小等于车对牛的拉力大小 B．耧车加速前进时，牛对车的拉力大小等于车对牛的拉力大小 C．耧车匀速前进时，泥土对耧车的作用力水平向左 D．耧车匀速前进时，泥土对耧车的作用力大小为 11．如图所示，重力为的小球用轻绳悬于点，用力拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向角且不变。当与竖直方向的夹角为时，有最小，则、的值为（     ） A． B． C． D． 12．如图所示，轻质刚性细线一端拴接质量为的小球，另一端固定于天花板上的点，在外力作用下，小球始终处于平衡状态。已知初始时外力沿水平方向，且，此时细线与竖直方向的夹角为，与外力的夹角为。下列说法正确的是（     ） A．保持不变，缓慢增大，直至细线水平，一直增大 B．保持不变，缓慢增大，直至细线水平，先减小后增大 C．保持大小不变，方向沿逆时针缓慢转到竖直过程中，一直增大 D．保持大小不变，方向沿逆时针缓慢转到竖直过程中，先增大后减小 13．如图所示，水平地面上有一小车，车内固定有粗糙斜面，车顶通过轻弹簧竖直悬挂一小物块与斜面接触。当小车水平向右做匀速直线运动时，小物块和小车保持相对静止，则小物块可能的受力个数为（　　） A．2 B．3 C．4 D．5 三、实验题 14．某实验小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力和长度的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。 (1)关于本实验，下列说法正确的是_______。 A．为了使实验效果明显，每个钩码重力越大越好 B．应保证刻度尺位于竖直方向 C．为减小实验误差，应多测几组数据，且每次增加的钩码数量必须相等 D．在弹簧的下端挂上钩码后，立即读数 (2)以弹簧受到的弹力为纵轴、弹簧的长度为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出图像，如图乙所示。由图像可知，弹簧自由下垂时的长度________cm，弹簧的劲度系数________。（结果均保留2位有效数字） (3)若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则由实验数据得到的弹簧劲度系数将________（填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。 (4)另外一名同学用该弹簧探究弹簧弹力与弹簧形变量的关系，测得弹簧水平放置时的长度为初始长度，然后再将弹簧竖直悬挂如图甲所示进行实验，依据实验数据作出图像，如图丙所示，图像与纵轴有截距的原因是实验中未考虑弹簧自身受到的重力，查阅资料得知弹簧自重与形变量的定量关系是，据此估算弹簧自重为________N。 15．某同学做力的合成实验，实验装置如图（a）甲所示，该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空： (1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡，当水平仪底面水平时，气泡会静止在水平仪中心处，俯视图如图（a）乙所示。将水平仪放到台面上，气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图（a）丙所示，下列操作能将台面调成水平的是__________（填正确答案标号）。 A．保持M和N高度不变，调高L B．保持M和N高度不变，调低L C．保持L高度不变，同时调高M和N D．保持L高度不变，同时调低M和N (2)如图（b）甲所示，将橡皮筋一端固定在点，另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时，拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止，记录两细线的夹角，由弹簧测力计读出拉力和的大小，的读数为__________N。 (3)根据测量结果在方格纸上画出和的图示，如图（b）乙所示。已知方格纸上每小格边长代表0.5 N，用作图法可得和的合力大小为__________N（结果保留三位有效数字）。 (4)指出测量过程中一个主要误差来源________________________________________。 四、解答题 16．如图所示，某人通过绳子拉着一个质量的木箱在水平地面上匀速前进，已知绳子与水平方向的夹角，绳子的拉力，取重力加速度大小，，。求： (1)木箱受到的摩擦力的大小； (2)木箱与地面间的动摩擦因数。 17．如图所示，质量为m的物体甲通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为M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。求：（已知，，取） (1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？ (2)地面对人的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m最大不能超过多少？ 18．质量为的物体A放置在倾角的固定斜面上，绳子跨过两个光滑轻质滑轮后一端系在A上，另一端系在竖直墙壁上，动滑轮下面悬挂一质量的物体，系在A上的绳子与斜面平行，系在竖直墙壁上的绳子与竖直方向夹角，物体恰好不上滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求： (1)绳子对的拉力大小； (2)物体A与斜面间的滑动摩擦因数。 19．质量的斜劈静止在粗糙的水平面上，其斜面倾角，将另一质量的小物块放置于斜面上，物块与斜面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。 (1)如图甲所示，若斜面与地面之间的动摩擦因数为，对物块施加一个沿水平向右的推力，求： ①为多大时物块不受斜面的摩擦力大小； ②要想保证斜面和物块都始终静止，的取值范围： (2)如图乙所示，若对物块施加一个平行于沿水平方向的推力，若足够大，斜面始终保持静止不动，求此时斜面受到地面的摩擦力大小为多少。 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 参考答案 1．C 【详解】A．秧马向前减速滑行，速度方向向前，做减速运动，加速度方向与速度方向相反，因此秧马的加速度方向向后，故A错误； B．秧马相对秧田向前运动，受到秧田的滑动摩擦力方向向后，根据牛顿第三定律，秧田受到秧马的摩擦力方向向前，故B错误； C．秧马对人的支持力和人对秧马的压力是两个物体之间的相互作用，分别作用在人和秧马上，是一对相互作用力，故C正确； D．秧马对人的支持力作用在人身上，人受到的重力也作用在人身上，这两个力作用在同一个物体上，是一对平衡力，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】两个共点力的合力大小满足 代入、，得，四个选项中只有满足，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】将A、B看作一个整体，整体水平方向受到两个外力：向右拉A的力、向左拉B的力，两个力大小相等、方向相反，整体水平方向合力已经为0。由于整体保持静止，根据平衡条件，地面对B不需要提供额外摩擦力，因此B受到地面的摩擦力大小为。 故选B。 4．C 【详解】设每只手臂对杠铃的支持力大小为 。杠铃静止，竖直方向受力平衡，有 解得 由牛顿第三定律可知，每只手臂承受的压力大小等于 ，故C正确。 故选C。 5．C 【详解】A．根据弹力产生的条件可知支架爪对炒锅的弹力是由于支架爪发生形变产生的，故A错误； B．设每个爪与锅间的弹力与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得 解得，故B错误； C．炒锅始终处于平衡状态，支架对炒锅的总作用力与炒锅重力等大反向，增大支架半径时炒锅重力不变，因此支架对炒锅的作用力不变，故C正确； D．支架对炒锅的作用力和炒锅对支架的作用力是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】AB．依题意，和接触点切面为水平面，受到重力和竖直向上的支持力两个力的作用，对的摩擦力为零，根据牛顿第三定律，对的摩擦力也为零，A、B错误； C．分析的受力，如图所示，受到4个力的作用，C错误； D．把三块石头看成一个整体，分析受力，如图所示 斜面对的作用力为支持力和摩擦力的合力，总是与三块石头的总重力等大反向，即总是竖直向上，D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．水瓶在水平方向上做匀速直线运动，处于平衡状态，在竖直方向上水瓶受重力与手向上的静摩擦力作用，设水瓶的质量为，静摩擦力大小为，根据平衡条件有 静摩擦力方向竖直向上，水平方向上不受摩擦力，故A错误； B．水瓶与手之间保持相对静止，无相对滑动，因此水瓶受到的是静摩擦力而不是滑动摩擦力，故B错误； C．水瓶改为向左匀速移动，水瓶依然处于受力平衡状态，在竖直方向上受到的静摩擦力仍然等于重力，即摩擦力大小和方向均不变，故C正确； D．握紧水瓶，增大了手与水瓶之间的压力，从而增大了最大静摩擦力，但水瓶处于平衡状态，受到的静摩擦力始终等于重力，大小保持不变，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】D．依题意，羱羊缓慢爬坡，近似认为羱羊始终处于平衡状态，故合力始终为零，D错误； ABC．分析羱羊的受力，知羱羊受到山坡的作用力为支持力和摩擦力的合力，总是与重力等大反向，保持不变 根据动态平衡辅助圆法，当羱羊沿圆弧山坡向上运动时，力的变化如图所示 知支持力减小，摩擦力增大，A、B错误，C正确。 故选C。 【点睛】 9．D 【详解】A．用平行于卸货梯平面向上的力去推货物，人所受到的摩擦力为重力沿货梯向下的分力与推力对人的反作用力之和，用水平向右的力推货物，人所受的摩擦力为重力沿货梯向下的分力与推力对人的反作用力沿货梯方向的分力之和，由于不知道两次推力的大小，故不能比较摩擦力的大小，故A错误； B．不管用哪种方式推，都没有推动，货物静止，合力都为零，故B错误； C．第一种方式货物所受摩擦力沿接触面向上，则重力沿货梯方向向下的分力大于推力，第二种方式货物所受水平推力沿斜面的分力一定小于推力，也小于重力沿货梯向下的分力，故货物所受摩擦力必定沿接触面向上，故C错误； D．设卸货梯与水平方向夹角为，第一种方式，对匀速运动的货物，根据平衡条件可知推力 第二种方式，对匀速运动的货物，根据平衡条件可知推力 综上可知，即采用第一种方式更省力，故D正确。 故选D。 10．ABD 【详解】AB．牛对车的拉力与车对牛的拉力是一对作用力与反作用力，无论耧车匀速前进还是加速前进时，牛对车的拉力大小总等于车对牛的拉力大小，AB正确； C．耧车匀速前进时，泥土对耧车有向左的阻力同时有向上的支持力，则泥土对耧车的作用力方向不是水平向左，C错误； D．耧车匀速前进时，泥土对耧车的作用力大小等于重力G与力F的合力，则为，D正确。 故选ABD。 11．AD 【详解】AB．小球静止时，设轻绳张力为，由水平和竖直方向平衡分别有 和 两式消去后得到= 当最小时，取最大值，所以，故A正确，B错误。 CD．当时，达到最大值，从而得到 这是最小拉力的值。由于，不等于，故C错误，D正确。 故选AD。 12．AD 【详解】AB．如图 当保持角不变，缓慢增大角，直至悬线接近水平时，线段AB和不变，因此它们是同一个圆的弦和圆周角。在这个过程中，F的终点和的起点沿着圆弧依次经过C点、和，线段是直径，圆最长的弦，因此F一直增大，故A正确，B错误； CD．如图 保持F大小不变，方向沿逆时针缓慢转到竖直过程中，保持起点B不变，F的终点C的轨迹是圆弧。F终点从C点沿着圆弧到点的过程中，一直增大；到时，与圆弧相切，最大；F从线段转到竖直过程中一直减小，因此先增大后减小，故C错误，D正确； 故选AD。 13．ABC 【详解】A．当小车水平向右做匀速直线运动，小物块与小车保持相对静止，小物块处于平衡状态，所受合外力为零，若弹簧处于拉伸状态，且竖直向上的拉力大小刚好等于小物块的重力，此时斜面对小物块没有支持力，自然也没有静摩擦力，小物块只受重力和弹簧的拉力2个力作用，故A正确； B．若弹簧刚好处于原长状态，对小物块没有弹力作用，此时小物块静止在斜面上，必然受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，共3个力作用而处于平衡状态，故B正确； C．若弹簧处于拉伸状态且拉力小于小物块的重力，或者弹簧处于压缩状态对小物块产生向下的推力，小物块对斜面均有挤压，斜面对小物块有支持力，为了在水平方向上平衡支持力的水平分力，斜面对小物块必然有静摩擦力，此时小物块受重力、弹簧的弹力、斜面的支持力和静摩擦力，共4个力作用，故C正确； D．由于小物块只与弹簧和斜面接触，最多只受重力、弹力、支持力和摩擦力4个力的作用，不可能受5个力，故D错误。 故选ABC。 14．(1)B (2) 5.0 50 (3)偏小 (4)0.5 【详解】（1）A．每个钩码重力适中即可，并非越大越好，A错误。 B．为准确测量出弹簧的长度，实验时应保证刻度尺位于竖直方向，B正确。 C．为减小实验误差，应多测几组数据，但每次增加的钩码数量不需要相等，C错误。 D．在弹簧的下端挂上钩码后，应等稳定后再读数，D错误。 故选B。 （2）[1]弹力时，弹簧长度为自由下垂时的长度，由图乙可知，长度 [2]根据胡克定律得 由公式可知，图像乙的斜率即为弹簧的劲度系数，所以弹簧的劲度系数 （3） 刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，测得的弹簧伸长量大于真实伸长量，由可知，计算得到的劲度系数偏小。 （4）根据图丙可知，弹簧由于自重产生的形变量 根据小问2得 将、k、代入题干给出的公式 得 15．(1)AD (2)3.00 (3)4.00 (4)弹簧测力计读数误差；力的图示作图误差；结点的位置记录误差；弹簧测力计自身的系统误差等。（任选其一即可） 【详解】（1）水平仪气泡会向较高的一端移动，根据图丙可知是M和N端高了的原因，所以要将台面调成水平，需要保持M和N高度不变，调高L或者保持L高度不变，同时调低M和N。 故选AD。 （2）弹簧测力计分度值为，估读到，指针对齐刻度线。 （3）每小格代表，以为邻边作平行四边形，对角线共8.0小格； 合力大小：（三位有效数字）。 （4）误差来源（任选其一即可）：弹簧测力计读数时存在视觉误差；作力的图示、平行四边形时作图误差；细线与桌面不平行，力不在水平面内；无法精准固定圆环圆心始终在点；弹簧测力计自身存在系统误差。 16．(1) (2) 【详解】（1）对木箱受力分析，根据平衡条件有 解得 （2）设地面对木箱的支持力大小为，根据平衡条件有 根据滑动摩擦力公式有 解得 17．(1)， (2)，方向向左 (3) 【详解】（1）对O点受力分析可知， 解得， （2）对人受力分析可知，地面对人的摩擦力 方向向左。 （3）欲使人在水平面上不滑动，则 可得 18．(1) (2) 【详解】（1）对B根据平衡有 解得绳子拉力大小 （2）物体恰好不上滑，对A沿斜面方向根据平衡方程有 解得 19．(1)， (2) 【详解】（1）①若物块不受斜面的摩擦力，由平衡条件得 ②若斜面固定，斜面与小物块相对静止且小物块刚好要上滑时有， 联立解得 若斜面固定，斜面与小物块相对静止且小物块刚好要下滑时有， 联立解得 若斜面与小物块固定，斜面与地面刚好要滑动时有 综上所述，要想保证斜面和物块都始终静止，则 （2）小物块在斜面所在平面内，拉力和重力分力的合力 小物块受到的滑动摩擦力 所以小物块做加速运动，合力方向与BC线段的夹角设为，则 解得，则小物块受到斜面的摩擦力方向与BC线段的夹角为，指向右上方。根据牛顿第三定律可知，小物块给斜面的摩擦力方向与BC线段的夹角为，指向左下方，大小 在BA方向的分力 在CB方向的分力 又在EB方向的分力 小物块给斜面的压力在BE方向的分力 斜面受到小物块的力在水平方向上的分力如图 由平衡条件得，斜面受到地面的摩擦力大小与这三个分力的合力等大反向，即 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 $