第三章 周末练7 章末检测试卷(第三章 相互作用——力)（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 江苏北京标准版）

**基本信息** 本单元卷聚焦高中物理第三章力学知识，通过成都大运会、人形机器人“天工”等时代情境及戽斗、石拱桥等文化素材，考查摩擦力、弹力、平衡条件等核心内容，适配周测，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| |----|-----------|----------|----------| |单项选择题|10题/40分|摩擦力（1、3）、弹力（2、6）、平衡条件（5、7-10）、动摩擦因数（4）|结合成都大运会（1）、“天工”机器人（4）等真实情境，基础与能力题梯度分布| |非选择题|5题/60分|实验探究（11“互成角度力的合成”）、平衡计算（12-15）|融入古代戽斗（5）、石拱桥（7）等文化素材，综合考查科学探究与推理能力|

周末练7　章末检测试卷(第三章) [满分：100分] 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1.(2024·南京市高一期中)2023年成都大运会中国队以103金完美收官，下列有关运动项目的说法中正确的是(　　) A.篮球运动员的鞋底花纹很深，是为了增大摩擦 B.跳水运动员对跳板的压力是由跳板的形变产生的 C.羽毛球运动到最高点时不受重力 D.排球运动员接球时排球发生明显形变是因为手腕对排球的力大于排球对手腕的力 答案　A 解析　篮球运动员的鞋底花纹很深，增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，故A正确；跳水运动员对跳板的压力是由脚的形变产生的，故B错误；羽毛球运动到最高点时也受重力作用，故C错误；根据牛顿第三定律，手腕对排球的力等于排球对手腕的力，故D错误。 2.关于下面四幅图，说法正确的是(　　) A.甲图为仰韶文化时期的一款尖底瓶，装入瓶中的水越多，瓶(含水)的重心一定越高 B.乙图中，碗对筷子在A点的弹力沿筷子斜向上，如图中箭头所示 C.丙图中，甲、乙两同学掰手腕，甲同学最终失败，因此甲同学对乙同学的作用力小于乙同学对甲同学的作用力 D.丁图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像，由图知，该弹簧的劲度系数为1.5 N/cm，原长为6 cm 答案　D 解析　随着装入瓶中的水增加，瓶(含水)的重心位置先降低再逐渐升高，故A错误；乙图中，碗对筷子在A点的弹力不是沿筷子斜向上，而是垂直碗的切面指向半圆碗的圆心，故B错误；甲同学对乙同学的作用力与乙同学对甲同学的作用力是一对相互作用力，大小相等，故C错误；丁图中，当弹力为0时，弹簧长度为原长，由图可知原长为6 cm；根据胡克定律F=kx，则该弹簧的劲度系数为k== N/cm=1.5 N/cm，故D正确。 3.如图所示，一张沙发放在水平地面上，一人用水平力F向右推沙发。F=40 N时沙发没被推动，F=60 N时沙发恰好被推动，F=55 N时沙发做匀速直线运动。关于沙发受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　) A.当F=40 N时，沙发没有受到摩擦力作用 B.当F=40 N时，沙发受到的摩擦力大小为60 N，方向向左 C.当F=80 N时，沙发受到的摩擦力大小为80 N，方向向左 D.沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60 N 答案　D 解析　当F=40 N时，沙发没有被推动，此时受到的摩擦力为静摩擦力，大小与推力大小相等，为40 N，方向向左，故A、B错误；当F=55 N时，沙发做匀速直线运动，即此时沙发受到的摩擦力为滑动摩擦力，由二力平衡可知大小为55 N。根据滑动摩擦力的影响因素可知，当F=80 N时，沙发受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，大小仍为55 N，方向向左，故C错误；当F=60 N时沙发恰好被推动，即此时沙发受到的静摩擦力达到最大值，故沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60 N，故D正确。 4.(2024·山东卷)如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　根据题意可知机器人“天工”可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析有mgsin 30°≤μmgcos 30°，可得μ≥tan 30°=，故选B。 5.戽斗是古代一种小型的人力汲水灌田的农具，是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，两人双手执绳牵斗取水，斗位于绳的中点，在绳子长度一定时(　　) A.两人站得越远越省力 B.两人站得越近越省力 C.两边绳子与竖直方向夹角为60°时最省力 D.绳子拉力大小与两人距离远近无关 答案　B 解析　设绳长为l，两人间距为d，以斗为研究对象，因aOb为同一根绳子，且O点为绳的中点，故aO、bO对O点的拉力大小相等，因此平衡时aO、bO与竖直方向的夹角相等，设为θ，斗受力情况如图所示，根据平衡条件得2FTcos θ=mg，由几何关系，可得cos θ=，联立可得FT=·，从上式可知，当d减小时，FT减小，A、C、D错误，B正确。 6.水平横梁一端A插在竖直墙壁内，另一端装有一光滑小滑轮B，轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一重力为G=100 N的重物，轻绳倾斜部分与水平面夹角为30°，如图所示，则滑轮受到轻绳的作用力的大小为(　　) A.50 N B.50 N C.100 N D.100 N 答案　C 解析　由题意，对B受力分析如图，滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳子拉力F1和F2的合力F，同一根绳张力处处相等，大小都等于重物的重力，即F1=F2=G=100 N，由于拉力F1和F2的夹角为120°，则由几何知识得F=100 N，即滑轮受到轻绳的作用力大小为100 N，故选C。 7.(2024·南京师范大学附属中学高一期中)如图所示，一弧形的石拱桥由四块完全相同的石块垒成，每块石块的左、右两个截面间所夹的圆心角为30°，第1、4块石块固定在地面上，直线OA沿竖直方向。则第2、3块石块间的作用力F23和第1、2块石块间的作用力F12之比为(不计石块间的摩擦力)(　　) A. B. C. D. 答案　A 解析　设每块石块的重力为G，以第2块石块为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件有F12cos 30°=F23 解得=，故选A。 8.(2024·泰州市高一期中)野炊时，三根等长的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上，如图甲所示。炊具与食物的总质量为m，各杆与竖直方向的夹角均为30°。出于安全考虑，盛取食物时用光滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图乙所示。重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A.烹煮食物时，各杆对地面的作用力大小均为mg B.烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为mg C.拉动吊绳过程中，吊绳上的张力不断增大 D.拉动吊绳过程中，铁钩对吊绳的作用力方向不变 答案　B 解析　根据共点力平衡有3Fcos 30°=mg，可得F=mg，烹煮食物时，各杆对地面的作用力大小均为mg，各杆受到地面的摩擦力大小均为Ff=Fsin 30°=mg，A错误，B正确；缓慢拉动吊绳过程中，炊具与食物受力平衡，故绳子上的张力等于炊具与食物的总重力，故大小不变，故C错误；绳子与铁钩的接触点受到竖直向下的绳子拉力、斜向上的绳子拉力，以及铁钩对吊绳的作用力，在拉动吊绳过程中，斜向上的绳子拉力的方向改变，根据共点力平衡可知铁钩对吊绳的作用力方向改变，故D错误。 9.(2024·徐州市高一期中)如图所示，粗糙的斜面固定在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，一端与斜面上的物块M相连，另一端悬挂物块N，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动物块N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。物块M始终保持静止且与M相连的细绳与斜面平行，则此过程中(　　) A.水平拉力的大小可能保持不变 B.M所受斜面的支持力一定增大 C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增大 D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大 答案　D 解析　对物块N进行受力分析，各力组成的矢量三角形如图所示 由图可知水平拉力的大小逐渐增大，细绳的拉力大小一直增大，故A错误；对物块M进行受力分析可知M所受斜面的支持力不变，故B错误；物块N的质量与物块M的质量大小关系不确定，设斜面倾角为θ，若mNg≥mMgsin θ，则起初M受到的摩擦力Ff沿斜面向下，则随着绳子拉力FT大小的增大，则摩擦力Ff大小也逐渐增大；若mNg<mMgsin θ，则起初M受到的摩擦力Ff沿斜面向上，则随着绳子拉力FT大小的增大，摩擦力Ff的大小先减小后增大，故C错误，D正确。 10.(2024·扬州市高一期中)如图所示，两段轻绳A、B连接两个小球1、2，悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2，另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为30°，弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则(　　) A.球1和球2的质量之比为1∶2 B.球1和球2的质量之比为1∶1 C.静止时，轻绳A与轻绳B的拉力之比为2∶ D.静止时，轻绳A与轻绳B的拉力之比为∶1 答案　D 解析　对小球1和小球2分别受力分析，如图所示，由平衡条件可得 FB=m1g，FB'sin 30°=m2g，由牛顿第三定律可知FB与FB'大小相等，则有m1∶m2=2∶1，A、B错误；由平衡条件可得FA=2m1gcos 30°，则有FA∶FB=∶1，C错误，D正确。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11.(10分)(2024·南京市高一期中)某小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 (1)(2分)开始实验前小组成员小华用刻度尺测得弹簧测力计0刻度到5 N刻度间的距离为4.00 cm，则该测力计所用弹簧的劲度系数为　　　 N/m。 (2)(2分)开始实验时，把坐标纸固定在水平木板上，橡皮条一端固定在A点，另一端连接轻质小圆环，圆环上系上两根细绳套，如图甲所示。用两只弹簧测力计分别勾住两细绳套把橡皮条的小圆环拉到定位圆O处，并记录两弹簧测力计的示数及拉力方向。其中F1的大小读数为　　　　　 N。 (3)(2分)请根据上面测得F1的大小及坐标纸上记录的信息在图乙中绘制出F1的图示，通过平行四边形定则在坐标纸上作出F1和F2的合力F合。 (4)(2分)下列几项关于本实验说法正确的是　　　　(填写选项前对应的字母)。 A.实验过程中注意弹簧测力计不要超出量程 B.两弹簧测力计同时拉细绳时需保持两个弹簧测力计读数相等 C.实验器材中不需要量角器 D.若将实验中的两根细绳套替换成橡皮条，则对实验结果会产生影响 (5)(2分)某次实验中已知F1与F2的夹角略小于90°，若保持小环在定位圆O处的位置及F1方向不变，而将F2顺时针缓慢转动一定角度，其他操作均正确，则　　　。 A.F1与F2的合力变大 B.F1先变小后变大 C.F2一定变大 D.F2可能先变小后变大 答案　(1)125　(2)2.20　(3)见解析图　(4)AC　(5)D 解析　(1)根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为 k== N/m=125 N/m (2)由题图甲可知此弹簧测力计的精度为0.1 N，则读数为2.20 N。 (3)根据平行四边形作图如图所示 (4)实验过程中弹簧测力计不要超出量程，故A正确；两弹簧测力计同时拉细绳时不需要保持两个弹簧测力计读数相等，故B错误；量角器是用来测量角度记录方向的，而实验中是利用两点确定一条直线来记录力的方向的，所以实验器材中不需要量角器，故C正确；在实验中，如果将两根细绳套替换成橡皮条，不会影响力的大小和方向的记录，故实验结果不会发生变化，故D错误。 (5)对结点O受力分析，结点受三个力：橡皮条的拉力和两个弹簧测力计的拉力，保持结点O的位置和F1的方向不变，F1与F2的合力不变。将F2顺时针缓慢转动一定角度，根据矢量三角形可知F2先变小后变大，F1一直变大，故选D。 12.(10分)(2024·常州市高一期中)如图所示，一重力为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1=13 N，F2=6 N，已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)(4分)木块所受的摩擦力的大小； (2)(4分)若撤去F2，求木块受到的摩擦力。 答案　(1)7 N　(2)8 N，方向水平向左 解析　(1)由题意可得，最大静摩擦力Ffm=μFN=μmg=8 N，F1、F2的合力F=F1-F2=7 N，方向向右，由于F小于最大静摩擦力，木块仍处于静止状态。 由受力平衡可得Ff1+F2=F1 解得Ff1=7 N，故木块所受摩擦力大小为7 N (2)若撤去F2，F1大于最大静摩擦力Ffm，木块将运动起来，木块受到滑动摩擦力，故摩擦力大小为 Ff2=μmg=8 N，方向水平向左。 13.(11分)质量为M的木楔倾角为θ=30°，当将一质量为m的木块放在木楔的斜面上并给木块一个初速度时，木块恰好匀速下滑；如果用与斜面也成θ=30°角的力F拉木块，如图所示，则木块刚好匀速上滑，已知重力加速度为g，木楔在水平地面上始终保持静止，求： (1)(2分)木块与斜面间的动摩擦因数； (2)(4分)拉力F的大小； (3)(4分)此时水平地面对木楔的摩擦力和支持力的大小。 答案　(1)　(2)mg　(3)mg Mg+mg 解析　(1)木块恰好匀速下滑，由平衡条件可知 mgsin 30°=μmgcos 30° 解得μ=tan 30°= (2)如果用与斜面也成θ=30°角的力F拉木块，则木块刚好匀速上滑，由平衡条件得 沿斜面方向上Fcos θ=mgsin θ+Ff 垂直斜面方向上Fsin θ+FN=mgcos θ 又Ff=μFN 解得Ff=mg，FN=mg，F=mg。 (3)对木块和木楔整体受力分析，如图， 有FN地+Fcos 30°=(M+m)g，Fsin 30°=Ff地 解得Ff地=mg FN地=Mg+mg。 14.(13分)(2024·常州市高一月考)如图所示，A、B两木块质量分别均为m和2m，重力加速度为g，1、2两轻弹簧的劲度系数均为k，弹簧与木块、弹簧与地面均拴接在一起，整个系统静止。求： (1)(5分)此时弹簧1、2各自的形变量大小； (2)(8分)若用力向上缓慢提A木块直到2弹簧的弹力大小变为原来的，在这一过程中A木块移动的距离。 答案　(1)　　(2)或 解析　(1)以A为对象，根据受力平衡可得kx1=mg 可得弹簧1的形变量为x1= 以A、B为整体，根据受力平衡可得kx2=3mg 可得弹簧2的形变量为x2=。 (2)若用力向上缓慢提A木块直到2弹簧的弹力大小变为原来的，则有kx2'=k·=mg 若此时弹簧2处于压缩状态，以B为对象，根据受力平衡可得2mg=kx1'+kx2' 解得x1'= 此时弹簧1处于伸长状态，则在这一过程中A木块移动的距离为 ΔxA=x1+x2+x1'-x2'=++-= 若此时弹簧2处于伸长状态，以B为对象，根据受力平衡可得2mg+kx2'=kx1' 解得x1'= 此时弹簧1处于伸长状态，则在这一过程中A木块移动的距离为 ΔxA=x1+x2+x1'+x2'=+++=。 15.(16分)(2024·泰州市高一期中)如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态，左端固定在墙壁的轻绳DO水平，轻绳OB竖直，轻绳OC绕过光滑的轻质定滑轮与平行于斜面的轻弹簧连接，弹簧下端连接物块A。OC与竖直方向的夹角θ=53°，斜面倾角α=37°，A和B的质量分别为mA=5 kg，mB=1.5 kg，斜面体质量M=13.5 kg，弹簧的劲度系数k=500 N/m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： (1)(5分)OC绳上拉力大小及弹簧的伸长量x； (2)(5分)物块A受到的摩擦力； (3)(6分)若斜面体取消固定，其与地面间的动摩擦因数至少多大才能保证装置仍然静止。 答案　(1)25 N　0.05 m (2)5 N，方向沿斜面向上　(3)0.1 解析　(1)物块A和悬挂的物体B均处于静止状态，对B分析可知FTOCcos θ=mBg 解得FTOC=25 N 弹簧的弹力F=FTOC=25 N 弹簧的伸长量x==0.05 m (2)对A分析可知F+Ff=mAgsin α 解得Ff=5 N，方向沿斜面向上。 (3)对A与斜面体整体受力分析 FTOCcos θ+(M+mA)g=FN 保证装置仍然静止，则μFN≥FTOCsin θ 解得μ≥0.1。 学科网（北京）股份有限公司 $