第三章 相互作用——力 情境题专项-【新课程能力培养】2026-2027学年高中物理必修第一册练习手册（人教版）

第三草相互作用一力。 情境题专项 1.（多选)中国书法是一种艺术，长横的 A. B.G 写法要领如下：起笔时一顿，然后向右 2 行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。 C.√3G D.23G 某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为 3. 某同学用筷子将均匀小球夹起悬停在空 中，如图所示。已知球心O与两根筷子 防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处 在同一竖直面内，小球质量为0.1kg, 用镇纸压住。则下列关于向右行笔过程 筷子与竖直方向之间的夹角0均为37°， 中各物体的受力正确的是（ 筷子与小球表面间的动摩擦因数为0.875 (最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，g取 10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。 则每根筷子对小球的压力至少为() 第1题图 A.毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力 B.镇纸受到了向右的静摩擦力 C.白纸受到了2个摩擦力 0 D.桌面受到了向右的静摩擦力 2.如图所示为汽车内常备的菱形千斤顶， 第3题图 A.5N B.7.5N 摇动手柄使螺旋杆转动，A,B间距离发 C.10N D.12.5N 生改变，从而实现重物的升降。若物重 4. 体育器材室里，篮球摆放在图示的球架 为G,螺旋杆保持水平，AB与AC之间 上。已知球架的宽度为d,每个篮球的 的夹角为0=30°，不计杆件自重，则螺 质量为m、直径为D,不计球与球架之 旋杆的拉力大小为( 间的摩擦，则每个篮球对一侧球架的压 力大小为( 第2题图 第4题图 练 65 N 高中物理必修第一册（人教版） 1 A. 角的方法主要有注入法和排出法两种。 2mg 如图所示，某物理学习小组想探究某工 B.mgD d 地沙子的休止角，方法如下：将沙子加 入到容器内，当沙子从容器底部的小孔 C. mgD 2√D2-d 中流出，在水平地面上形成了圆锥状的 D.2mg/D- 沙堆。该圆锥的母线与水平方向的夹角 0 便称为休止角。下列关于休止角的说法 5.如图所示，起重机将重力为G的正方形 错误的是（) 工件缓缓吊起。四根等长的钢绳（质量 不计)，一端分别固定在正方形工件的 四个角上，另一端汇聚成结点挂在挂钩 上，结点到每个角的距离均与正方形的 对角线长度相等，则每根钢绳的受力大 第6题图 小为() A.沙子颗粒表面越粗糙，休止角应该 越大 B.通过该实验可计算出沙子颗粒之间 的动摩装因数大约为沿 C.当休止角可测时，沙子从顶缓慢放 第5题图 下时，可观察到沙子做匀速运动 B.② D.根据题目信息，可以推断，沙子堆 积的底面积越大，对应的休止角应 D. 该越大 6 6.“休止角”指的是在重力场中，粉料堆 积的自由表面处于平衡的极限状态时自 由表面与水平面之间的角度。测定休止 66)练 NN 高中物理必修第一册（人教版） 2,所以mA=mB,故选BD。 12.BC【解析】若a=180°，小球不能在原 位置保持平衡，故A错误；设细线拉力大小为T, 对小球受力分析，作力的矢量三角形，若小球位置 不动，F如图甲所示位置逆时针缓慢转动一定角 度，力F可能先减小后增大，细线的弹力一定减 小，B正确；如图乙，若保持夹角不变，细线逆 时针缓慢转至水平，F一直增大，若αx≤120°时， 细线的弹力一直减小，C正确，D错误。故选BC。 为 第12题答图 13.AC【解析】设两根细绳拉 力的合力为T,圆柱体的受力分析 图（侧视图）如图所示，根据正弦 定理m。T。,当木板缓 sin B sin 0 sin a' 慢转动直至水平的过程中，B保持 不变，sinB不变，0由直角逐渐减 小，sin0减小，a由锐角逐渐增大 第13题答图 变为钝角，sia先增大后减小，故T减小，FN先 增大后减小，所以压力先增大后减小。A、C正 确，B错误；由于两绳拉力的合力T减小，而两绳 的夹角保持不变，故两绳上的拉力减小。D错误。 故选AC。 14.AD【解析】小球B受重力、墙壁对B的 支持力F,A对B的支持力F2,如图所示，根据 受力平衡可得F2cos0=mg,F2sin0=F,可得F, =mgm0,片=。若把A向右移动少许后， B未与地面接触，它们仍处于静止状态，则0减 小，tan0减小，cos0增大，可知F,减小，F2减 小，A正确，B错误；以AB为整体分析，竖直方 向根据受力平衡可得V地=2mg,可知地面对A的 64 支持力不变，C错误，D正确。故选AD。 309 Ymg 第14题答图 第15题答图 15.AC【解析】分析运料车和材料的受力情 况，作出受力图，由平衡条件得运料车受到地面的 摩擦力水平向左，大小为Rm=Fcas30°-，整 直方向上有FN车=G+Fsin30°=G+0.5F,则运料 J3F 车与地面间的动摩擦因数为从=2G+F,A、C正 确，B、D错误。故选AC。 16.ABD【解析】物块匀速下滑时，有 mgsin37°=mgcos37°，解得=0.75，A正确； 物块匀速上升时，有Fcos a=mngsin0+u(mgcos0 -Fsin),整理得F=mgsin26 cos(6-)。可知当&=0= 37时，F有最小值，最小值为F=0.96mg,B、D 正确，C错误。故选ABD。 >"情境题专项 1.CD【解析】毛笔在书写的过程中受到重 力、手的作用力以及纸的支持力作用下处于平衡状 态，因为手对毛笔的作用力是未知的，所以不能判 断出毛笔对纸的压力与毛笔的重力的关系，A错 误；白纸始终处于静止状态，所以镇纸始终不受摩 擦力，镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力与最 大静摩擦力，B错误；白纸始终处于静止状态，可 知白纸与镇纸之间没有摩擦力，则白纸在水平方向 只受到毛笔对白纸的摩擦力以及桌面对白纸的摩擦 力共2个摩擦力作用，C正确；白纸始终处于静止 状态，则白纸在水平方向受到的毛笔对白纸的向右 摩擦力与桌面对白纸的向左摩擦力处于平衡状态， 根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的摩擦力的方 向向右，D正确。故选CD。 2.C【解析】根据题意，菱形千斤顶C点受 到的压力G分解为沿两臂的两个分力F,根据对 称性可知，两臂受到的压力大小相等，如图甲所示。 根据几何关系可得2F,sin0=G,解得AC杆的弹力 大小为F20:对菱形千斤顶4点受力分析如 图乙所示，由平衡条件得F=2F,cos0,联立解得 F=G。=G=5G,故C正确。 =tan 03 3 第2题答图 3.A【解析】设筷子对小球的压力大小为N, 小球有下滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向上，小 球受力平衡。在竖直方向上有2fcos0-2Nsin0= mg mg,=,联立解得N=2ueos0im,代入 数值解得N=5N,故A正确。 4.C【解析】以任意一个篮球为研究对象， 分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直 方向的夹角为ax,由几何知识得cosα= -( √D- D D ，根据平衡条件得 2 2 Neos=mg,解得N=mgD ,则得篮球对球 2√D2- 架的压力大小为W'=N=mgD 2D-示，故C正确。 5.C【解析】绳端汇聚处到每个角的距离均 与正方形的对角线长度相等，所以绳子拉力的方向 与竖直方向的夹角为30°；4根绳子的拉力的合力 等于物体的重力，每根绳子沿竖直方向上的分力等 于重力的子，所以有Fcos30°=G,解得F= 5cC正确。 6 6.D【解析】设休止角为0，对质量为m的 沙子分析可知，由平衡可得umgcos0=mgsin0, 则=tanO,因此沙子颗粒表面越粗糙，休止角应 参考答案与解析。 该越大，A正确；由图可知tan0= 识因为 2 u=tan0,则沙子颗粒之间的动摩擦因数大约为 「，书正确；当休止角可测时，沙子从顶缓慢放 下时，此时沙子受到的合外力为0，因此可观察到 沙子做匀速运动，C正确；根据题目信息，可以推 断沙子堆积的底面积大小与休止角无关，D错误。 故选D。 ●”感知高考 1.B【解析】钢管为研究对象，设轻绳的拉 力为T,根据对称性可知两边绳子拉力相等，根据 平衡条件2Tcos60°=mg,可得T=mg,故选B。 2.B【解析】分析可知当凹槽底部对小球支 持力为0时，此时拉力F最大，根据平衡条件有 2.s45=6,解得R。-C,放选B。 3.D【解析】对球进行受力F、 分析如图，设球的半径为R,根 a 据几何知识可得sina=1.8R-R R =0.8,根据平衡条件得Fvcos a mg 5 =mg,解得F、=3mg,根据牛 第3题答图 顿第三定律得球对横杆的压力大小为FN'=FN= 3mg,故选D。 4.C【解析】当墨条速度方向水平向左时， 墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力 方向水平向右，A错误；根据牛顿第三定律，墨条 对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止 状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，B错 误；由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条 对砚台的摩擦力是一对平衡力，C正确；桌面对砚 台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压 力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压 力，D错误。故选C。 5.B【解析】由题知，取走一个盘子，稳定 后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可 65