高中物理单元测试——第三章相互作用——力（适中版02）

**基本信息** 高中物理第三章相互作用单元测试（适中版02），通过基础辨析、实验探究及综合应用，全面考查重力、弹力、摩擦力等核心知识，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/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题/28分|重心、摩擦力方向等|第2题以形变实验考查微小放大思想，体现科学思维| |多选题|3题/18分|多物体摩擦力分析|第9题五块砖受力分析，强化模型建构| |实验题|2题/16分|弹簧弹力探究、力的合成|第12题验证力的合成规律，培养科学探究能力| |解答题|3题/38分|平衡问题综合应用|第15题斜劈系统动态平衡，提升科学推理与综合应用能力|

高中物理单元测试 —— 第三章 相互作用——力（适中版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）下列关于重心和重力的说法中正确的是（　　） A．重心就是物体内最重的一点 B．只有静止在地面上的物体才会受到重力 C．在落向地面时，物体受的重力大于它静止时受的重力 D．重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下 2．（本题4分）图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置；图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置。这两个实验共同体现了（　　） A．微小放大的思想 B．微元法 C．极限法 D．等效法 3．（本题4分）如图所示，重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.2的水平面上向左运动，同时受到大小为5N，方向向右的水平力F的作用，则（   ） A．物体所受摩擦力大小是4N，方向水平向右 B．物体所受摩擦力大小是5N，方向水平向左 C．在运动过程中，若撤去F，摩擦力将增大 D．在运动过程中，若撤去F，则摩擦力变为0N 4．（本题4分）卡车上载着一只木箱，总是与卡车处于相对静止的状态，则卡车在水平路面上运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A．卡车起动时，卡车给木箱向前的摩擦力 B．卡车匀速运动时，卡车给木箱向前的摩擦力 C．卡车突然制动时，卡车给木箱向前的摩擦力 D．卡车突然制动时，卡车不给木箱摩擦力 5．（本题4分）如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力的作用下紧靠滑块A，且A、B均保持静止。关于A、B的受力情况，下列分析正确的是（　　） A．A受到4个力，B受到3个力 B．A受到5个力，B受到4个力 C．A受到4个力，B受到5个力 D．A受到5个力，B受到5个力 6．（本题4分）如图甲所示，将劲度系数为k=600N/m的轻弹簧上端固定，将小球固定在弹簧下端，平衡时轻弹簧的长度为=12cm；如图乙所示，将此轻弹簧下端固定在水平地面上，将小球置于轻弹簧上端，平衡时弹簧竖直且长度为=8cm。重力加速度g取10m/s2，则该小球的质量为（　　） A．0.6kg B．0.8kg C．1kg D．1.2kg 7．（本题4分）竖直平面内有一圆形支架，圆心为O，OA、OB为两根轻绳，两轻绳一端固定在小球上，另一端分别固定在圆形支架上的A、B两点，小球恰好静止于圆心O处，OA沿竖直方向，角AOB为120°。如果将圆形支架以圆心O为轴沿逆时针方向缓慢转过100°，关于两绳上弹力的变化，下列说法正确的是（　　） A．绳OA、OB上弹力都一直增大 B．绳OA、OB上弹力都先增大再减小 C．绳OA上弹力一直增大，绳OB上弹力先增大再减小 D．绳OA上弹力先增大再减小，绳OB上弹力一直增大 二、多选题 8．（本题6分）通常河边的湿地是很松软的，人在这些湿地上行走时容易下陷，在人开始下陷时（　　） A．人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力，所以人会下陷 B．人下陷时，人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力 C．人下陷时，人的重力等于湿地地面对他的支持力 D．人的重力大于湿地地面对他的支持力，所以人会下陷 9．（本题6分）如图所示，五块完全相同的长方体砖块并排贴靠在一起，每个砖块所受的重力大小均为G，在砖块5的右侧施加一水平压力F，使5个砖块静止在竖直墙面上。下列说法正确的是（　　） A．墙面对砖块1的摩擦力大小为4G，方向竖直向上 B．砖块3对砖块2的摩擦力大小为3G，方向竖直向下 C．砖块4所受摩擦力的合力大小为2G，方向竖直向上 D．砖块5对砖块4的摩擦力大小为G，方向竖直向下 10．（本题6分）日常生活中，放在水平地面上的箱子可能被拖着运动，也可能被推着运动。一箱子和水平面之间的动摩擦因数为，且，对箱子施加一外力F，方向与水平面的夹角为θ，最大静摩擦力等于滑动摩檫力，下列说法正确的是（    ）    A．用斜向上的力拉箱子匀速运动，当时最省力 B．用斜向上的力拉箱子匀速运动，当时最省力 C．用斜向下的力推箱子，当时不可能推动箱子 D．用斜向下的力推箱子，当时不可能推动箱子 三、实验题 11．（本题6分）某同学用下图所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系，刻度尺0刻度线与弹簧上端对齐且固定不动。他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码个数，依次读出指针稳定后所指刻度尺的刻度值，并计算出相应的弹簧伸长量，所得数据见下表（弹簧始终未超过弹性限度，取重力加速度为）。 实验数据记录表：弹簧原长 实验次数 1 2 3 4 5 6 钩码质量m/g 50 100 150 200 250 300 刻度尺的刻度x/cm 14.80 16.85 18.90 21.00 23.20 25.20 弹簧的伸长量 2.20 4.25 8.40 10.60 12.60 (1)根据实验记录的数据，请将第3次实验时弹簧的伸长量填入数据记录表中________。 (2)该同学根据数据记录表，在下图中标出了各次实验数据对应的坐标点，请在图中标出第3次实验对应的坐标点，并作出图线________。 (3)由图中图线可知该弹簧的劲度系数为________N/m（计算结果保留三位有效数字）。 12．（本题10分）某同学用图（a）所示的实验装置探究两个互成角度的力的合成规律，量角器竖直固定，0刻度线水平。三根细绳结于O点，其中一根细绳悬挂重物c，另外两根细绳与弹簧测力计a、b挂钩相连，互成角度同时拉两测力计，使结点O与量角器的中心点始终在同一位置。     (1)某次测量时测力计的示数如图（b）所示，读数为___________N。 (2)关于该实验，下列说法不正确的是（　　） A．连接测力计的两细绳之间夹角越大越好 B．实验前必须对测力计进行校准和调零 C．实验过程中应保持测力计与量角器所在平面平行 D．本实验采用了等效替代的物理思想 (3)图（c）中，_________（选填F或F'）大小等于重物c的真实重力。 (4)若更换重物c质量变为原来两倍，两测力计方向和结点O位置均保持不变，则测力计a的示数（　　） A．变为原来2倍 B．变大且小于原来2倍 C．变大且大于原来2倍 (5)初始时，与两测力计相连的细绳所成夹角如图（a）所示，保持夹角不变，顺时针缓慢转动两测力计直至测力计b水平，在此过程中，测力计b的示数（　　） A．一直变大 B．先变大后变小 C．一直变小 D．先变小后变大 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，质量m=0.8kg的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止，细线A水平，左端固定于竖直墙壁，轻弹簧B上端固定于天花板，且与竖直方向的夹角θ=37°，已知轻弹簧B的劲度系数k=200N/m，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)细线A中拉力的大小； (2)轻弹簧B的伸长量。 14．（本题12分）如图甲所示，质量m=2kg的木块放在水平固定的木板上，在F1=10N的水平拉力作用下恰好能沿水平木板匀速滑行，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求： (1)木块与木板之间的动摩擦因数为多少？ (2)若将木板垫成倾角为θ=37°的斜面，如图乙所示，要使木块仍能静止在斜面上，则施加沿水平向右的拉力F2的最大值？ 15．（本题16分）如图所示，倾角θ=37°的斜劈固定在水平地面上，一质量M=0.55kg的小物块A放在斜面上并用细绳拉住，细绳跨过定滑轮且另一端悬挂一物体B，细绳与斜面的夹角α=37°。已知物块A与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略滑轮的摩擦，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。 （1）要使物块A能静止在图示位置，求物体B的最小质量； （2）若物体B的质量m=0.1kg，要使物块A仍能静止在图示位置，可在滑轮与B之间的细绳上的某点施加一水平向右的拉力F，求F的最大值（结果可保留根号）。 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 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第三章 相互作用——力（适中版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）下列关于重心和重力的说法中正确的是（　　） A．重心就是物体内最重的一点 B．只有静止在地面上的物体才会受到重力 C．在落向地面时，物体受的重力大于它静止时受的重力 D．重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下 【答案】D 【详解】A．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并非物体内最重的一点，故A错误； B．重力作用于所有地球附近的物体，无论其静止或运动，故B错误； C．重力大小由决定，与物体的运动状态无关，下落时重力不变，故C错误； D．重力由地球对物体的吸引产生，方向竖直向下，故D正确。 故选D。 2．（本题4分）图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置；图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置。这两个实验共同体现了（　　） A．微小放大的思想 B．微元法 C．极限法 D．等效法 【答案】A 【详解】图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置，当用力压桌面时，桌面向下形变，平面镜倾斜，在入射光线方向不变的情况下，平面镜的反射光线方向改变的角度是平面镜倾斜角度的两倍，体现了微小放大的思想；图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置，用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，细管中水柱上升，由于管子较细，上升的高度较大，将玻璃瓶微小的形变放大，能直观的观察到形变，也体现了微小放大的思想。题中甲乙两图均未体现微元法、极限法和等效法。故A正确，BCD错误。 故选A。 3．（本题4分）如图所示，重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.2的水平面上向左运动，同时受到大小为5N，方向向右的水平力F的作用，则（   ） A．物体所受摩擦力大小是4N，方向水平向右 B．物体所受摩擦力大小是5N，方向水平向左 C．在运动过程中，若撤去F，摩擦力将增大 D．在运动过程中，若撤去F，则摩擦力变为0N 【答案】A 【详解】AB．物体在水平面上运动，所以受到的是滑动摩擦力，大小为 f=μN=μG=0.2×20N=4N 方向与物体相对地面运动的方向相反，即水平向右，A正确，B错误； CD．若撤去F，由于惯性物体继续向左运动，受到的仍是滑动摩擦力，摩擦力的大小和方向都不变，CD错误。 故选A。 4．（本题4分）卡车上载着一只木箱，总是与卡车处于相对静止的状态，则卡车在水平路面上运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A．卡车起动时，卡车给木箱向前的摩擦力 B．卡车匀速运动时，卡车给木箱向前的摩擦力 C．卡车突然制动时，卡车给木箱向前的摩擦力 D．卡车突然制动时，卡车不给木箱摩擦力 【答案】A 【详解】A．卡车启动时，木箱相对卡车有向后的运动趋势，所以卡车给木箱向前的摩擦力，故A正确； B．卡车匀速运动时，木箱相对卡车没有运动趋势，卡车和木箱间没有摩擦力的作用，故B错误； CD．卡车突然制动时，由于惯性，木箱相对卡车有向前的运动趋势，卡车给木箱向后的摩擦力，故CD错误。 故选A。 5．（本题4分）如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力的作用下紧靠滑块A，且A、B均保持静止。关于A、B的受力情况，下列分析正确的是（　　） A．A受到4个力，B受到3个力 B．A受到5个力，B受到4个力 C．A受到4个力，B受到5个力 D．A受到5个力，B受到5个力 【答案】B 【详解】分别对A、B进行受力分析，如图所示，知ACD错误，B正确。 故选B。 6．（本题4分）如图甲所示，将劲度系数为k=600N/m的轻弹簧上端固定，将小球固定在弹簧下端，平衡时轻弹簧的长度为=12cm；如图乙所示，将此轻弹簧下端固定在水平地面上，将小球置于轻弹簧上端，平衡时弹簧竖直且长度为=8cm。重力加速度g取10m/s2，则该小球的质量为（　　） A．0.6kg B．0.8kg C．1kg D．1.2kg 【答案】D 【详解】设弹簧原长为，对图甲，根据胡克定律可得 对图乙，根据胡克定律可得 联立解得 故选D。 7．（本题4分）竖直平面内有一圆形支架，圆心为O，OA、OB为两根轻绳，两轻绳一端固定在小球上，另一端分别固定在圆形支架上的A、B两点，小球恰好静止于圆心O处，OA沿竖直方向，角AOB为120°。如果将圆形支架以圆心O为轴沿逆时针方向缓慢转过100°，关于两绳上弹力的变化，下列说法正确的是（　　） A．绳OA、OB上弹力都一直增大 B．绳OA、OB上弹力都先增大再减小 C．绳OA上弹力一直增大，绳OB上弹力先增大再减小 D．绳OA上弹力先增大再减小，绳OB上弹力一直增大 【答案】B 【详解】对小球受力分析，小球受重力mg、绳OA的弹力和绳OB的弹力，作出力的三角形，如图所示，在转动过程中弹力和的夹角不变，则力三角形中重力所对的顶点在以重力边为弦的圆上移动，作出三角形的外接圆，由图可知，在转动过程中，开始时两力均增大，当转过30°时，绳OB的弹力在水平方向，重力在竖直方向，此时绳OA的弹力为直径，即达到最大值，之后又开始减小，当转过90°时，绳OA的弹力在水平方向，重力在竖直方向，此时绳OB的弹力为直径，即达到最大值，之后又开始减小，所以此过程中绳OA、OB上弹力都是先增大再减小。 故选B。 二、多选题 8．（本题6分）通常河边的湿地是很松软的，人在这些湿地上行走时容易下陷，在人开始下陷时（　　） A．人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力，所以人会下陷 B．人下陷时，人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力 C．人下陷时，人的重力等于湿地地面对他的支持力 D．人的重力大于湿地地面对他的支持力，所以人会下陷 【答案】BD 【详解】AB．据牛顿第三定律可知，人下陷时，人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力，A错误，B正确； CD．人的重力大于湿地地面对他的支持力，所以人会下陷，C错误，D正确。 故选BD。 9．（本题6分）如图所示，五块完全相同的长方体砖块并排贴靠在一起，每个砖块所受的重力大小均为G，在砖块5的右侧施加一水平压力F，使5个砖块静止在竖直墙面上。下列说法正确的是（　　） A．墙面对砖块1的摩擦力大小为4G，方向竖直向上 B．砖块3对砖块2的摩擦力大小为3G，方向竖直向下 C．砖块4所受摩擦力的合力大小为2G，方向竖直向上 D．砖块5对砖块4的摩擦力大小为G，方向竖直向下 【答案】BD 【详解】A．对5块砖整体分析可知，由竖直方向受力平衡可知，墙面对砖块1的摩擦力大小为f=5G，方向竖直向上，A错误； B．对1、2两块砖的整体分析可知，竖直方向 可知砖块3对砖块2的摩擦力大小为，方向竖直向下，B正确； C．砖块4所受摩擦力的合力与重力G等大反向，即大小为G，方向竖直向上，C错误； D．对砖块5分析可知，砖块4对砖块5的摩擦力与砖块5的重力等大反向，即大小为G，方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，砖块5对砖块4的摩擦力大小为G，方向竖直向下，D正确。 故选BD。 10．（本题6分）日常生活中，放在水平地面上的箱子可能被拖着运动，也可能被推着运动。一箱子和水平面之间的动摩擦因数为，且，对箱子施加一外力F，方向与水平面的夹角为θ，最大静摩擦力等于滑动摩檫力，下列说法正确的是（    ）    A．用斜向上的力拉箱子匀速运动，当时最省力 B．用斜向上的力拉箱子匀速运动，当时最省力 C．用斜向下的力推箱子，当时不可能推动箱子 D．用斜向下的力推箱子，当时不可能推动箱子 【答案】AD 【详解】AB．用斜向上的力拉箱子匀速运动，根据受力平衡可得 解得 其中 ， 当 力有最小值，则有 故A正确，B错误； CD．用斜向下的力推箱子，若满足 可得 即 则不可能推动箱子，故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题 11．（本题6分）某同学用下图所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系，刻度尺0刻度线与弹簧上端对齐且固定不动。他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码个数，依次读出指针稳定后所指刻度尺的刻度值，并计算出相应的弹簧伸长量，所得数据见下表（弹簧始终未超过弹性限度，取重力加速度为）。 实验数据记录表：弹簧原长 实验次数 1 2 3 4 5 6 钩码质量m/g 50 100 150 200 250 300 刻度尺的刻度x/cm 14.80 16.85 18.90 21.00 23.20 25.20 弹簧的伸长量 2.20 4.25 8.40 10.60 12.60 (1)根据实验记录的数据，请将第3次实验时弹簧的伸长量填入数据记录表中________。 (2)该同学根据数据记录表，在下图中标出了各次实验数据对应的坐标点，请在图中标出第3次实验对应的坐标点，并作出图线________。 (3)由图中图线可知该弹簧的劲度系数为________N/m（计算结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)6.30 (2)见解析 (3)23.6（23.4~23.8） 【详解】（1）第3次实验时弹簧的伸长量为 （2）在图中标出第3次实验对应的坐标点，并作出图线如图所示 （3）由图2中图线可知该弹簧的劲度系数为 12．（本题10分）某同学用图（a）所示的实验装置探究两个互成角度的力的合成规律，量角器竖直固定，0刻度线水平。三根细绳结于O点，其中一根细绳悬挂重物c，另外两根细绳与弹簧测力计a、b挂钩相连，互成角度同时拉两测力计，使结点O与量角器的中心点始终在同一位置。     (1)某次测量时测力计的示数如图（b）所示，读数为___________N。 (2)关于该实验，下列说法不正确的是（　　） A．连接测力计的两细绳之间夹角越大越好 B．实验前必须对测力计进行校准和调零 C．实验过程中应保持测力计与量角器所在平面平行 D．本实验采用了等效替代的物理思想 (3)图（c）中，_________（选填F或F'）大小等于重物c的真实重力。 (4)若更换重物c质量变为原来两倍，两测力计方向和结点O位置均保持不变，则测力计a的示数（　　） A．变为原来2倍 B．变大且小于原来2倍 C．变大且大于原来2倍 (5)初始时，与两测力计相连的细绳所成夹角如图（a）所示，保持夹角不变，顺时针缓慢转动两测力计直至测力计b水平，在此过程中，测力计b的示数（　　） A．一直变大 B．先变大后变小 C．一直变小 D．先变小后变大 【答案】(1)2.6 (2)A (3)F' (4)A (5)C 【详解】（1）如图所示，弹簧测力计读数 （2）A．连接测力计的细绳之间夹角不宜过大，也不宜过小。故A错误； B．为了保证实验的准确性，实验前必须对测力计进行校准和调零。故B正确； C．为了减小误差，实验过程中应保持测力计与量角器所在平面平行。不然得到的只是该方向上的分力，误差较大。故C正确； D．本实验采用了等效替代的物理思想，故D正确。 本题选不正确的，故选A。 （3）根据二力平衡F'大小等于重物c的真实重力 （4） 根据上图中三力合成的两矢量三角形相似，c重力变为原来两倍，则测力计a的示数变为原来的两倍，故选A。 （5） 在保持细绳夹角（与互补）不变，顺时针缓慢转动两测力计直至测力计b水平，在此过程中，测力计b的示数一直变小，故选C。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，质量m=0.8kg的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止，细线A水平，左端固定于竖直墙壁，轻弹簧B上端固定于天花板，且与竖直方向的夹角θ=37°，已知轻弹簧B的劲度系数k=200N/m，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)细线A中拉力的大小； (2)轻弹簧B的伸长量。 【答案】（1）6N；（2）0.05m 【详解】(1)对小球进行受力分析，如图所示 根据力的平衡和正交分解法，有 (2)根据 得 由 得轻弹簧B的伸长量 14．（本题12分）如图甲所示，质量m=2kg的木块放在水平固定的木板上，在F1=10N的水平拉力作用下恰好能沿水平木板匀速滑行，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求： (1)木块与木板之间的动摩擦因数为多少？ (2)若将木板垫成倾角为θ=37°的斜面，如图乙所示，要使木块仍能静止在斜面上，则施加沿水平向右的拉力F2的最大值？ 【答案】(1)0.5 (2)40N 【详解】（1）物体在水平面上匀速滑动，根据平衡条件，有 其中 联立解得 （2）当F2最大值时，木块在斜面上受沿斜面向下的最大静摩擦力，沿水平竖直方向建立坐标系，有 联立解得 =40N 15．（本题16分）如图所示，倾角θ=37°的斜劈固定在水平地面上，一质量M=0.55kg的小物块A放在斜面上并用细绳拉住，细绳跨过定滑轮且另一端悬挂一物体B，细绳与斜面的夹角α=37°。已知物块A与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略滑轮的摩擦，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。 （1）要使物块A能静止在图示位置，求物体B的最小质量； （2）若物体B的质量m=0.1kg，要使物块A仍能静止在图示位置，可在滑轮与B之间的细绳上的某点施加一水平向右的拉力F，求F的最大值（结果可保留根号）。 【答案】（1）0.22kg；（2） 【详解】（1）物块A能静止在图示位置，物体B质量最小（设为m1）时，A沿斜面向下运动趋势达到最大，沿斜面向上的静摩擦力达到最大。由平衡条件，对B可得绳子拉力 对A有 ，， 代入数据联立可得 m1=0.22kg （2）F最大（设为Fm）时，对B，由平衡条件知绳子拉力最大，设为Tm，有 此时A沿斜面向上运动的趋势达到最大，受沿斜面向下的最大静摩擦力 ，， 代入数据联立可得 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 2 / 2 $