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** 高一物理《相互作用——力》单元卷，涵盖力的概念、弹力、摩擦力、合成与分解等核心知识，通过生活情境、实验探究和综合应用，考查物理观念与科学思维，适配单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/30|力的相互性（题1）、弹力平衡（题2）、摩擦力方向（题4）|生活情境（中国结、猫拉桌布），强化相互作用观念| |多选题|4/12|摩擦力动态分析（题11）、力的等效替代（题12）|结合图像与工具应用（斧头劈木桩），培养科学推理| |实验题|2/18|弹簧劲度系数测量（题15）、平行四边形定则（题16）|创新使用智能手机传感器，提升科学探究能力| |解答题|4/40|静摩擦力分析（题17）、多体平衡（题19）|层次递进，综合应用平衡条件，深化科学思维|

· 2026-2027学年度上学期高一物理单元测试 · 《相互作用——力》 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每道小题3分，共计30分） 1．力与生活紧密相关，下列关于力的说法中，正确的是（　　） A．物体间力的作用一定是相互的 B．用手将气球压扁的力是手的重力 C．赛龙舟时，使龙舟、人、桨一起前进的力的施力物体是人 D．物体受到力的作用，运动状态一定发生改变 2．中国结是一种中国特有的手工编织工艺品。一质量为m的中国结用细绳悬挂于O点，处于静止状态，如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ） A．细绳OA不一定竖直 B．细绳OA对中国结的拉力大小为 C．中国结的重心一定在细绳OA所在的直线上 D．中国结所受重力的施力物体是地球，重力的方向总是指向地心 3．如图所示，玩具汽车停在模型桥面上，下列说法正确的是（　　） A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变 4．如图，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下，关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向，下列说法正确的是（　　） A．桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左 B．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左 C．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右 D．桌面对桌布的摩擦力向右 5．如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是沿水平方向作用在物块B上的不为零的恒力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。则（     ） A．AB间接触面一定是光滑的 B．B与地面接触面可能是光滑的 C．B受5个力作用 D．A受3个力作用 6．一个质点受到三个水平力的作用，这三个力的大小分别为1N、2N和3N。这三个力的合力的最小值和最大值分别为（　　） A．0，5N B．0，6N C．3N，5N D．3N，6N 7．弹弓是一种冷兵器或者是游戏工具。弹弓由弓架、皮筋、皮兜三部分组成，一般用树木的枝桠制作，呈“Y”字形，上两头系上皮筋，皮筋中段系上一包裹弹丸的皮块。如图，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片可将弹丸发射出去。若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为（弹性限度内），则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为（    ） A． B． C． D． 8．如图所示，将质量为的笔记本电脑放在散热底座上，电脑与底座间动摩擦因数为，底座与水平面夹角为，现缓慢增大倾角，电脑始终与底座保持相对静止且与底座下部挡板没有相互挤压，已知重力加速度，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A．电脑受到底座的作用力小于mg B．电脑受到的摩擦力大小始终等于 C．在此过程中，倾角的正切值始终不大于 D．在此过程中，电脑受到的支持力、摩擦力均在减小 9．“耙”是我国过去常用的耙翻土壤的农具。如图所示，是农民正在用耙平整土地的场景，人站在耙上控制着方向，黄牛通过固定在耙两端的绳对耙施加拉力，两绳间夹角为2θ，两绳所在平面与水平面间夹角为α，耙水平匀速前进时所受阻力为f，则此时每根绳对耙的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，轻质细线一端拴接一质量为的小球，另一端悬挂于天花板上的点，在外力、重力和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时水平，且细线与竖直方向的夹角为，与的夹角为。甲同学保持小球位置及角不变，缓慢减小角至竖直向上；乙同学保持水平，逐渐缓慢增大角。则在两种情况下分析正确的是（　　） A．甲同学的外力一直增大 B．甲同学的外力先增大后减小 C．乙同学的外力逐渐增大，绳子拉力逐渐增大 D．乙同学的外力逐渐增大，绳子拉力逐渐减小 二、多选题（每道小题3分，共计12分） 11．如图甲所示，通过一拉力传感器（能测量力大小的装置）水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块，A端的拉力均匀增加，0~t1时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在t2后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是（　　）（取） A．当F=6.0N时，木块与水平面间的摩擦力f1=6.0N B．若继续增大拉力至F=10.0N，则木块与水平面间的摩擦力f2=6.0N C．木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.16 D．木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.17 12．如图所示，完全相同的两个吊灯，左边的吊灯只受一个A绳拉力的作用，右边的吊灯受到B绳和C绳的共同作用，两灯均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）    A．A绳对灯的拉力与灯重力是等效的 B．B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效 C．B绳对灯的拉力和C绳对灯的拉力可以看作A绳对灯拉力的分力 D．A绳的拉力等于B绳的拉力和C绳的拉力的和 13．图甲为斧头劈开树桩的实例，此过程可简化成图乙中力学模型，斧头截面为等腰三角形，斧锋夹角为θ，斧头受到竖直向下的力F，并处于平衡状态，下列说法正确的有（　　） A．斧锋夹角越小，斧头对木桩的侧向压力越大 B．斧锋夹角越大，斧头对木桩的侧向压力越大 C．力F越大，斧头对木桩的侧向压力越大 D．力F越小，斧头对木桩的侧向压力越大 14．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（　　） A．将杆N向左移一些，绳子拉力变大 B．绳的右端下移到，绳子拉力不变 C．绳的两端高度差越大，绳子拉力越小 D．若换挂质量更大的衣服，衣架悬挂点不变 三、实验题（两道小题，共计18分） 15．某实验小组要测量弹簧的劲度系数，他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图甲所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移（以打开定位传感器时手机的位置为初位置）。 钩码个数n 1 2 3 4 5 6 手机位移x/cm 0.98 2.02 3.01 3.98 5.01 5.99 (1)实验小组进行了如下主要的实验步骤，正确的顺序是________。 A．按图甲安装实验器材，弹簧上端固定在横杆上，下端与手机连接，手机重心和弹簧在同一竖直线上 B．在坐标纸图中描点作出n－x图像，如图乙所示 C．在手机下方悬挂一个钩码，缓慢释放，当手机和钩码静止时记录下手机下降的位移x D．手托着手机缓慢下移，手离开手机，手机静止时，打开手机中的定位传感器 E.改变钩码个数n，重复上述操作，记录相应的位移x，数据如表格所示 (2)已知每个钩码的质量为50g，重力加速度取g=10m/s2，由图像乙可以求得弹簧的劲度系数为________N/m。 (3)实验中未考虑手机所受重力使弹簧伸长，这对弹簧劲度系数的测量结果________（选填“有”或“无”）影响。 16．某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳。 (1)本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是___________ A．橡皮筋可以用细绳替代 B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 (2)在做本实验时，下列操作中错误的是___________。 A．同一次实验过程中O点位置不允许变动 B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点 D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角应取90°，以便于算出合力的大小 (3)某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为__________N。 (4)根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中___________是、合力的理论值，________的方向一定沿（填“”或“”）。 (5)实验中，如果将细绳换成橡皮筋，O点沿、方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，所以实验结果________发生变化。（选填“会”或“不会”） 四、解答题（4道小题，共计40分） 17．（9分）把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示。当测力计的示数为时，木块没有动；逐渐增大拉力至时，木块仍静止；继续增大拉力到时，木块开始移动，此时拉力突然变小到，此后木块匀速运动，拉力保持不变。 (1)木块受到拉力时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？ (2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？ (3)静摩擦力在哪里产生？沿什么方向？ 18．（9分）如图所示，一物体受四个力的作用，重力G=100N、与水平方向成37°角的拉力F=60N、水平地面的支持力FN=64N、水平地面的摩擦力f=16N，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）画出物体的受力示意图； （2）力F在竖直方向的分力和水平方向的分力大小； （3）物体所受到的合力大小及方向。    19．（12分）如图所示，倾角、质量为2m的斜面体放在粗糙水平地面上，质量为m的物块P被轻绳系住放在斜面上，轻绳绕过光滑小定滑轮O与轻绳O′B和O′C在O′处打结，O′B下方悬挂着木块Q，用水平向右的力F拉轻绳O′C，物块P刚好不上滑，整个装置处于静止状态。O两侧的轻绳与竖直方向的夹角分别为、，物块P与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： (1)轻绳OA的拉力大小； (2)斜面体受到地面的摩擦力大小和支持力大小； (3)保持轻绳OO′方向不变，逆时针改变力F的方向，求力F的最小值。 20．（10分）如图所示，质量的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量的小球相连。今用跟水平方向成30°的力，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2。求： (1)木块与水平杆间的动摩擦因数为μ。 (2)运动过程中轻绳与水平方向夹角； (3)轻绳拉力的大小 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C B C B C C C C 题号 11 12 13 14 答案 AC BC AC BD 1．A 【详解】A．甲对乙施力时，乙也一定对甲施力，施力物也一定同时是受力物，故物体间力的作用是相互的，故A正确； B．用手将气球压扁的力是手对气球施加的弹力，不是手的重力，故B错误； C．船桨向后划水时，船桨给水一个向后的力，因为力的作用是相互的，故水会给龙舟、人、桨一个向前的力，即赛龙舟时，使龙舟、人、桨一起前进的力的施力物体是水，故C错误； D．物体受到力的作用，运动状态不一定改变，如受平衡力时，处于静止状态或匀速直线运动状态，物体受非平衡力时运动状态一定改变，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】D．中国结所受重力的施力物体是地球，重力的方向总是竖直向下，并非一定指向地心，故D错误； AC．用一根细绳悬挂的物体静止时，细绳的拉力与物体所受的重力等大反向，重力的方向竖直向下，故拉力的方向竖直向上，细绳OA一定是竖直的，中国结的重心一定在细绳OA所在的直线上，故A错误，C正确； B．细绳OA对中国结的拉力大小等于中国结所受的重力大小，为mg，故B错误。 故选C。 3．C 【详解】弹性形变指物体形变之后撤去外力能完全恢复原来形状的形变 A．模型桥受到向下的弹力，是因为汽车轮胎发生了弹性形变，故A错误； BCD．汽车受到向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，不是因为桥梁发生形变而产生的，故BD错误，C正确。 故选C。 4．B 【详解】A．鱼缸相对桌布向左运动，桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，故选项A错误； BC．桌布相对鱼缸向右运动，鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左，故选项B正确，C错误； D．桌布相对于桌面向右运动，桌面对桌布的摩擦力向左，D错误。 故选B。 5．C 【详解】D．A做匀速直线运动，合力为0。若A、B间存在摩擦力，A水平方向没有其他力平衡，合力不为0，因此A、B间一定没有摩擦力。 A仅受重力、B对A的支持力，共2个力，故D错误； A． A、B间无摩擦力是因为无相对运动趋势，接触面可以是粗糙也可以是光滑，并非“一定光滑”，故A错误； B． AB整体匀速，合力为0，水平方向受向右的拉力，因此地面对B一定有向左的滑动摩擦力（大小等于），说明B和地面间一定有摩擦力，因此B与地面不可能光滑，故B错误； C． B一共受5个力：自身重力、A对B的压力、地面对B的支持力、拉力、地面对B的滑动摩擦力（A、B间无摩擦力），故C正确。 故选C。 6．B 【详解】当三个力方向相同时，合力最大，则有 由于1N+2N=3N 可知，当1N与2N这两个力方向相同，且与3N的力的方向相反时，合力最小值为0。 故选B。 7．C 【详解】根据胡克定律可知，每根橡皮条的最大弹力大小为 设此时两根橡皮条的夹角为θ，根据几何关系可得 则 根据平行四边形定则可知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力大小为 故选C。 8．C 【详解】A．由于电脑始终处于平衡状态，电脑受到底座的作用力是支持力与摩擦力的合力，大小等于电脑的重力，方向竖直向上，故A错误； B．对电脑进行分析，根据平衡条件有， 由于电脑始终与底座保持相对静止，则二者之间的摩擦力是静摩擦力，不等于滑动摩擦力，即不等于，故B错误； C．为了电脑与底座保持相对静止，此过程要满足 解得，故C正确； D．结合上述可知，随着角度的增加，支持力不断减小、静摩擦力不断增大，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】设每根绳的拉力大小为T，根据力的合成与分解以及对称性可知，两根绳拉力的合力大小为 对耙，根据平衡条件有 联立解得 故选C。 10．C 【详解】AB．甲同学保持小球位置及角不变，缓慢减小角至竖直向上，根据三角形定则进行动态分析，如图甲所示 由于保持小球位置及角不变，缓慢减小角至竖直向上，先减小后增大，故AB错误； CD．乙同学保持水平，逐渐缓慢增大角，根据三角形定则进行动态分析，如图乙所示 由于保持水平，逐渐缓慢增大角，则逐渐增大，逐渐增大，故C正确，D错误。 故选C。 11．AC 【详解】A．当F=6.0N时，由图像可知，木块处于静止状态，根据平衡条件，木块与水平面间的摩擦力f1=F=6.0N，故A正确； B．木块在t2后做匀速直线运动，则木块所受滑动摩擦力大小为8.0N，若继续增大拉力至F=10.0N，由图像可知，木块受到滑动摩擦力的作用，大小为f2=8.0N，故B错误； CD．根据滑动摩擦力大小为 结合上述解得，故C正确、D错误。 故选AC。 12．BC 【详解】A．A绳产生的效果是使灯吊在空中，重力的效果是使灯有向下运动的趋势，则A绳对灯的拉力与灯重力不是等效的，故A错误； B．A绳产生的效果是使灯吊在空中，B、C两绳产生效果也是使灯吊在空中，所以A绳的拉力和B、C绳的拉力是等效的，故B正确； C．根据上述，B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效，可以相互替代，即B、C两绳的拉力可以看作A绳拉力的分力，故C正确； D．根据上述，B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效，可以相互替代，即A绳拉力可以看作B、C两绳拉力的合力，它们之间满足平行四边形定则，而不能简单认为A绳的拉力等于B绳的拉力和C绳的拉力的和，故D错误。 故选BC。 13．AC 【详解】将力F分解为垂直截面的两个分力，则有 解得 则斧锋夹角越小，斧头对木桩的侧向压力越大；施加的力F越大，斧头对木桩的侧向压力越大。 故选AC。 14．BD 【详解】如图所示，衣架挂钩两侧绳子的拉力相等，两侧绳子与水平方向夹角是相等的 假设绳子的长度为x，两杆间的距离为L，则 绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度x不变，两杆之间的距离L不变，则θ角度不变 A．当杆N向左移一些，L变小，绳长x不变，由xcosθ=L可知，θ角增大，绳子的拉力变小，故A错误； BC．两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，绳的右端下移到或绳的两端高度差越大时，角θ不变，所以绳子的拉力不变，故B正确，C错误； D．绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，衣架悬挂点不变，故D正确。 故选BD。 15．(1)ADCEB (2)50 (3)无 【详解】（1）由题意可知，本实验通过改变钩码的个数改变弹簧弹力大小，通过手机定位传感器确定弹簧的形变量，通过作图法处理实验数据，则应先安装实验器材，打开手机的定位传感器，通过改变钩码个数进行实验，根据实验数据作出图像然后进行实验数据处理，故合理的实验步骤是ADCEB。 （2）根据胡克定律F=kx 可得nmg=kx 整理得 由图像可知，图像的斜率为1，则有 解得k=50N/m （3）由上述分析可知，弹簧的劲度系数是通过图线的斜率与每个钩码所受重力的乘积得到的，则未考虑手机所受重力使弹簧伸长，这对弹簧劲度系数的测量结果无影响。 16．(1)D (2)CD (3)4.00 (4) F (5)不会 【详解】（1）本实验采用的科学方法是“等效替代法”。其含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。 故选D。 （2）A．为保证等效性，同一次实验过程中O点位置不允许变动，故A正确，不符合题意； B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故B正确，不符合题意； C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮调另一端拉到O点，这样可能使另一弹簧秤超程，故C错误，符合题意； D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角大小要适当，不一定取，故D错误，符合题意。 故选CD。 （3）弹簧测力计的分度值为0.1N，故此时皮条的弹力大小为4.00N。 （4）由图丙可知，实验中F是通过平行四边形得出合力的理论值；而是通过一个弹簧秤测得的合力的实际值，由于是一个弹簧测力计测出的，该值方向一定沿AO方向； （5）实验中，如果将细绳换成橡皮筋，O点沿OB、OC方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，所以实验结果不会发生变化。 17．(1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力。 (2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值。 (3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间。静摩擦力的方向与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。 【详解】（1）见答案 （2）见答案 （3）见答案 18．（1）  ；（2）36N，48N；（3）32N，方向水平向右 【详解】（1）受力示意如图所示    （2）力F在竖直方向的分力和水平方向的分力大小分别为 （3）竖直方向上有 水平方向上有 则物体所受到的合力大小为 合力方向水平向右。 19．(1) (2)， (3) 【详解】（1）对斜面上的物块受力分析如图所示 沿斜面方向有 垂直斜面方向有 其中摩擦力大小为 解得 （2）对斜面体和物块整体进行受力分析，水平方向有 解得 竖直方向有 解得 （3）改变力的方向，物块P始终在斜面上保持静止，对木块Q受力分析如图所示 根据平衡条件可得 解得 当力的方向垂直轻绳方向时，有最小值，则 解得 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）以木块和小球为整体，根据受力平衡可得， 联立解得 （2）以小球为对象，根据受力平衡可得， 联立解得 （3）由小问2联立解得 答案第2页，共9页 答案第1页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $