第三章 相互作用—力 章末检测-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“相互作用—力”单元复习卷，以生活情境（灯笼悬挂、擦黑板等）为载体，融合物理观念与科学思维，适配单元知识巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|共点力平衡、力的合成与分解|结合春节灯笼、风雨棚钢架等真实情境，考查科学推理| |多选题|2题|受力分析、摩擦力|通过叠放物体静止状态分析，培养模型建构能力| |实验题|2题|动摩擦因数测量、胡克定律应用|设计电子秤测摩擦因数、橡皮筋测质量实验，体现科学探究| |计算题|2题|平衡条件应用、摩擦因数计算|以擦黑板、推木箱为背景，综合考查物理观念与科学论证|

相互作用—力 章末检测 一、单选题 1．春节期间人们都喜欢在阳台上挂一些灯笼来作为喜庆的象征.如图所示，由四根等长的轻质细绳悬挂起三个质量相等的灯笼1、2、3，中间的两根细绳BC和CD之间的夹角，则下列选项中正确的是(   ) A.AB与竖直方向的夹角为60° B.AB的拉力为单个灯笼重力的2倍 C.绳AB与绳BC的弹力大小之比为2:1 D.绳AB与绳BC的弹力大小之比为 2．某体育场看台的风雨棚是钢架结构的，两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住，下端用铰链与水平地面连接，钢索上有许多竖直短钢棒支撑棚顶，整个系统左右对称，结构简化图如图所示.假设钢柱与水平地面所夹锐角为60°，钢索上端与钢柱的夹角为30°，钢索、短钢棒及棚顶的总质量为2m，重力加速度为g，则钢柱对钢索拉力的大小为(   ) A. B. C. D.mg 3．用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示.现对小球a持续施加一个水平向左的恒力，并对小球b持续施加一个水平向右同样大小的恒力，最后达到平衡状态.下列选项中表示平衡状态的图可能是(   ) A. B. C. D. 4．如图所示，半球形的碗固定在水平地面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内外表面及碗口光滑.一根细线跨在碗口上，两端分别系着小球甲、乙，细线末端的延长线均过小球甲、乙的球心.当小球甲、乙均静止时，小球乙上端细线恰好竖直.下列说法正确的是(   ) A.小球乙受到三个力 B.小球甲受到四个力 C.小球乙受到碗壁的弹力水平向右 D.小球甲受到碗壁的弹力方向从接触点指向O点 5．如图所示，完全相同的物块A、B竖直叠放在水平地面上且处于静止状态，现对物块B施加一个水平向右的推力F，物块A、B依然相对地面保持静止，则下列说法中正确的是(   ) A.施加推力F前，物块A一定受2个力的作用 B.施加推力F前，物块B一定受3个力的作用 C.施加推力F后，物块B一定受5个力的作用 D.施加推力F后，地面对物块B的支持力不变 6．如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的，且.则关于木块B的受力个数可能是(      ) A.3个或4个 B.3个或5个 C.4个或5个 D.4个或6个 7．两个力和间的夹角为θ（），两力的合力为F，以下说法正确的是( ) A.若和大小不变，则θ角越大，合力F就越大 B.合力F总比和中的任何一个力都大 C.如果夹角θ不变，大小不变，只要增大，合力F就必然增大 D.如果夹角θ不变，大小不变，增大，合力F可能增大，也可能减小 8．如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若，则β等于(      ) A.45° B.55° C.60° D.70° 二、多选题 9．如图所示，三个相同物体叠放在一起，置于粗糙水平面上，物体间接触面不光滑，现用一水平力F作用于B上，物体仍静止。下列说法正确的是(      ) A.B物体受到六个力作用 B.A物体受到两个力作用 C.C物体受到水平面对它的摩擦力大小为F，方向水平向左 D.C物体对B物体的支持力大小等于B物体的重力 10．如图所示，用水平拉力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从时刻起水平拉力F随时间均匀减小，到时刻，F减小为零。物体所受的摩擦力随时间t变化的图像可能是(      ) A. B. C. D. 三、实验题 11．某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数μ的实验。如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n（）个砝码（电子秤称得每个砝码的质量为20.0 g），向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。 （1）实验中，拉动木板时________________（填“必须”或“不必”）保持匀速。 （2）用和分别表示木块A和重物B的质量，则m和所满足的关系式为________________。 （3）根据测量数据在坐标纸上绘制出图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数________________（保留2位有效数字）。 12．小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下： （1）查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05 g； （2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如表： 序号 1 2 3 4 5 硬币数量n/枚 5 10 15 20 25 长度l/cm 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56 （3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线： （4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为____________cm； （5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为____________g（计算结果保留3位有效数字）。 四、计算题 13．同学们都有过擦黑板的经历。如图所示，一黑板擦（可视为质点）的质量为，当手臂对黑板擦的作用力且F与黑板面所成角度为53°时，黑板擦恰好沿黑板表面缓慢竖直向上擦黑板。（g取，，） （1）求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ。 （2）若作用力F方向保持不变，当F多大时能完成向下缓慢擦黑板的任务？ （3）比较以上两种情况，试判断哪次黑板擦得更干净，并说明理由。 14．在粗糙的水平地面上，使质量为25 kg的木箱在水平地面上做匀速直线运动，往往可以采用“拉”和“推”两种方式.上述情境可以简化成如图1所示的模型，甲受到与水平方向成30°角的拉力，乙受到与水平方向成30°角的推力.（结果可用分数和根号表示） （1）求木箱与粗糙水平地面之间的动摩擦因数μ； （2）求的大小； （3）若此题已知木箱与水平地面间动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现对它作用一个推力F，如图2所示，若F无论多大也不可能推动木箱，则F与水平地面间的夹角α的正切值应满足什么条件？ 参考答案 1．答案：D 解析：对灯笼2受力分析可知，对灯笼1受力分析如图所示，根据平行四边形定则得，解得，且的反向延长线过和灯笼1重力夹角的角平分线，故AB与竖直方向夹角为30°，故A、B错误；绳AB与绳BC的弹力大小之比为，故C错误，D正确. 2．答案：B 解析：钢索、短钢棒及棚顶作为一个整体受到三个力作用，整体重力为2mg，两侧钢柱对钢索拉力大小均为F，根据受力平衡可得，解得，故B正确. 3．答案：A 解析：将两球和两球之间的细线看成一个整体，对整体进行受力分析如图所示，整体达到平衡状态，根据平衡条件可知整体受到小球a上方的细线的拉力的大小等于小球a、b的重力大小之和，方向沿竖直方向，故小球a上方的细线必定沿竖直方向，A正确. 4．答案：D 解析：小球乙上端细线恰好竖直，说明碗壁对乙没有弹力，对乙受力分析可知，受到竖直向下的重力、细线的拉力两个力的作用，A、C错误；小球甲受到竖直向下的重力、碗壁的弹力与细线的拉力三个力的作用，小球甲受到的碗壁的弹力方向从接触点指向球心O，故B错误，D正确. 5．答案：D 解析：施加推力F前，以A为研究对象进行受力分析，A受到重力、B的支持力，其中支持力的方向垂直于A、B的接触面斜向左上，由于A有沿B向下滑动的趋势，故还受到B的摩擦力，方向沿接触面向上，故A受到3个力的作用，故A错误；施加推力F前，以A、B整体为研究对象，整体在水平方向上没有运动趋势，所以地面对B没有摩擦力，以B为研究对象，根据受力平衡可知，B受到重力、A的压力、A的摩擦力和地面的支持力，共4个力的作用，地面的支持力与A、B整体的重力等大，B错误；施加推力F后，以A、B整体为研究对象，可知地面对B的摩擦力水平向左，地面对B的支持力仍与A、B整体的重力等大，则施加推力F前后，地面对物块B的支持力不变，故D正确；施加推力F后，以B为研究对象，B受到重力、A的压力、A的摩擦力、地面的支持力、地面的摩擦力和推力F，共6个力的作用，故C错误. 6．答案：C 解析：先对A分析，B对A有向右的静摩擦力；再分析B受力，B可能受到斜面的静摩擦力，也可能不受斜面的静摩擦力，B受力情况有两种可能. B至少受到重力、A对B的压力和静摩擦力、斜面的支持力四个力.斜面对物体B可能有静摩擦力，也有可能没有静摩擦力； 故选C. 7．答案：D 解析：A.由平行四边形定则可知，若和大小不变，角越大，则合力F就越小，故A错误； B.若两个力方向相反，则合力F可能比都小，故B错误； CD.如果两力之间的夹角不变，大小不变，增大，则合力F可能增大，也可能减小，故C错误，D正确。故选D。 8．答案：B 解析：甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示 根据几何关系有 解得。 故选B。 9．答案：BC 解析：对A物体受力分析可知，A物体受重力和B物体对它的支持力，选项B正确；对B物体受力分析，B物体受重力、A物体对B物体的压力、C物体对B物体的支持力、拉力和C物体对B物体的摩擦力，所以B物体受五个力的作用，选项A错误；以三个物体整体为研究对象，由二力平衡可知，C物体所受水平面的摩擦力的大小为F，方向水平向左，选项C正确；由于A物体放在B物体上，所以C物体对B物体的支持力大小等于A物体和B物体的重力之和，选项D错误。 10．答案：AD 解析：由题意可知，物体原来做匀速运动，从时刻起，拉力F开始均匀减小，时刻拉力减小为零，时间内的摩擦力有两种可能：一是当拉力为零时，物体仍在滑动，则受到的一直是滑动摩擦力，即大小不变，A正确；二是当拉力减小为零前，物体已静止，则先是滑动摩擦力，后是静摩擦力，滑动摩擦力大小不变，而静摩擦力的大小与拉力相等，此时拉力小于滑动摩擦力大小，D正确，BC错误。 11．答案：（1）不必 （2） （3）0.39 解析：（1）电子秤有示数，说明木块A静止，而木板只要运动，木块A与木板间的摩擦力就是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与相对速度大小无关，故拉动木板时不必保持匀速。 （2）对木块A和砝码分析知，电子秤示数为m，则，对B分析可知，联立可得，得。 （3）由（2）的关系式，结合图像可知，，解得。 12．答案：（3）图见解析 （4）15.35（15.34~15.36） （5）127 解析：（3）根据表中数据描点连线如图所示： （4）根据刻度尺的读数规则，读出橡皮筋的长度为； （5）由解析图可知，当时，枚，即冰墩墩玩具的质量等于21枚硬币的总质量，则。 （1）答案：0.5 解析：在黑板擦缓慢竖直向上擦黑板的过程中，以黑板擦为研究对象进行受力分析如图甲所示，则 水平方向： 竖直方向： 解得 （2）答案：2 N 解析：在黑板擦缓慢向下擦黑板的过程中，以黑板擦为研究对象进行受力分析如图乙所示，则 水平方向： 竖直方向： 解得 （3）答案：见解析 解析：缓慢向上比缓慢向下擦得更干净。 因为缓慢向上擦时黑板擦与黑板间的摩擦力更大，擦得更干净。 （1）答案： 解析：木箱向右做匀速直线运动，所受合力为零，根据平衡条件，在竖直方向上有， 在水平方向上有，又， 联立并代入数据解得. （2）答案： 解析：将换成推力后，木箱仍向右做匀速直线运动，所受合力为零，根据平衡条件，在竖直方向上有， 在水平方向上有，又， 联立并代入数据可得. （3）答案： 解析：对木箱进行受力分析，受到重力、支持力、推力和摩擦力，如图所示. 水平方向有， 竖直方向有， 解得， 不等式右边恒大于0，当F取无限大时，极限值为零，则恒成立，即时，F无论多大也推不动木箱. 学科网（北京）股份有限公司 $