第三章 相互作用——力 综合检测卷-【突破课堂】2026-2027学年高中物理必修第一册基础提升练（人教版）

**基本信息** 高中物理第三章力学单元卷，以真实情境（斜拉桥、筷子夹食物）和真题改编（2022广东卷）为载体，覆盖力的合成与分解、摩擦力等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|重心确定、静摩擦力方向、作用力与反作用力|结合悬线法测重心（图甲）、斜拉桥钢索受力（图乙），考查运动和相互作用观念| |多选|4/20|作用力反作用力、重心变化、动态平衡|以篮球赛（8题）、背越式跳高（9题）为情境，体现科学态度与社会责任| |非选择|5/52|胡克定律（12题）、力的平行四边形定则（13题）、多物体平衡（16题）|实验题（12题）自制弹簧测力计，计算题（14题）工地上重物运送，突出科学探究与模型建构|

第三章 综合检测卷 限时75分钟 满分100分 一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的) 1.(2024河北衡水中学期末)关于下列四幅插图,说法正确的是(　　) A.图甲中,可以利用悬挂法确定薄板重心,是因为悬线的拉力跟薄板的重力平衡 B.图乙中,通过平面镜观察桌面的微小形变,利用了控制变量的物理方法 C.图丙中,人用平行于水平地面的力推沙发,沙发静止不动是由于推力小于静摩擦力 D.图丁中,探究作用力与反作用力关系实验时,传感器必须处于静止或匀速直线运动状态 2.(2024天津滨海新区期末)天津滨海高速海河大桥位于滨海新区海河入海口,由两座主桥组成,两座主桥均为独塔斜拉桥,如图甲所示。假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,如图乙所示,每根钢索中的拉力都是3×104 N,则它们对塔柱的合力大小和方向为(　　) A.5.2×102 N,方向竖直向上 B.5.2×102 N,方向竖直向下 C.5.2×104 N,方向竖直向上 D.5.2×104 N,方向竖直向下 3.(2025浙江嘉兴八校联盟联考)如图所示,下列情境中物体M所受摩擦力f的示意图正确的是(　　) A.图甲,物体静止在粗糙水平面上时受到的摩擦力水平向右 B.图乙,汽车停在斜坡上时受到的摩擦力沿斜坡向上 C.图丙,物体贴着竖直墙面自由下落时受到的摩擦力竖直向上 D.图丁,瓶子被握在手中处于静止状态时受到的摩擦力竖直向下 4.(2025河北邯郸期末)筷子是中国古代独特的发明,在亚洲各国也广为流传。如图所示是某同学用筷子夹食物的动作示意图,筷子和食物处于静止状态。下列说法正确的是(　　) A.筷子受到食物的弹力是筷子发生弹性形变产生的 B.食物可能仅受重力和弹力的作用 C.筷子对食物的作用力一定竖直向上 D.食物所受重力与筷子对其作用力是一对相互作用力 5.(2022广东卷)图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°。下列关系式正确的是(　　) A.F=F1 B.F=2F1 C.F=3F1 D.F=F1 6.(2025山西晋城调研)如图所示,A、B两个劲度系数分别为k1=10 N/m、k2=20 N/m的大小轻质弹簧套在一起,下端均固定在水平地面上,此时,小弹簧B高出大弹簧A 0.2 m。当在该弹簧组的正上方施加一个竖直向下的力缓慢压缩弹簧时,测得压力F与压缩距离x之间的关系(F-x图像)可能是下图中的(　　) 7.(2024长沙长郡中学月考)如图甲所示,用两根细绳连接一小球,让小球始终处于静止状态,细绳OA与竖直方向的夹角为θ1,且保持不变,拉力用F1表示。细绳OB从竖直位置缓慢顺时针旋转,细绳OB的拉力F2和对应角度θ2的关系如图乙,下列说法正确的是(　　) A.θ1= B.当θ1=θ2时,细绳OB的拉力F2=10 N C.缓慢顺时针旋转过程中,细绳OB的拉力F2的最小值为5 N D.缓慢顺时针旋转过程中,细绳OB的拉力F2一直会变大 二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8.(2024河南驻马店期末)驻马店某中学为了加强同学们的体育锻炼和团队合作精神,举行了冬季篮球赛。由我们所学的物理知识可知(忽略空气阻力)(　　) A.某同学把篮球传给队友,在空中飞行的篮球受重力和推力的作用 B.篮球撞击篮板时,篮板对篮球的弹力是篮球发生形变而产生的 C.篮球撞击篮板时,篮球对篮板的压力和篮板对篮球的弹力是一对作用力与反作用力 D.某同学屈腿起跳,在脚离开地面前,该同学所受合力不为零 9.(2025福建泉州四校联考)关于重心,下列说法正确的是(　　) A.图(a)中,运动员成功完成跨栏动作时,重心上升的最高点一定在栏框之上 B.图(b)中,运动员成功完成背越式跳高动作时,其重心上升的最高点一定在横杆之上 C.图(c)中,沙漏中的沙子往下流的过程中,沙子和玻璃瓶组成的系统,重心在下降 D.图(d)中,乒乓球从水底往上浮的过程中,烧杯、水和球组成的系统,重心在上升 10.(2025哈尔滨期中)如图,轻杆A端用铰链固定在竖直墙上,B端吊一工件,工人将轻绳跨过定滑轮C用水平拉力将B端缓慢上拉,滑轮C在A点正上方,滑轮大小及摩擦均不计,则在轻杆逆时针转到竖直位置的过程中(　　) A.轻杆对B端的弹力大小逐渐增大 B.轻杆对B端的弹力大小保持不变 C.工人受到地面的摩擦力逐渐减小 D.工人受到地面的摩擦力保持不变 11.(2025河南漯河期中)一凿子两侧面与中心轴线平行,尖端夹角为θ,当凿子竖直向下插入木板中后,用锤子沿中心轴线竖直向下以力F敲打凿子上侧时,凿子仍静止,侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1面的弹力大小记为F1,凿子作用于木板2面的弹力大小记为F2,忽略凿子受到的重力及摩擦力,下列说法正确的是(　　) A.F1的大小为 B.F1和F2的比值为 tan θ C.力F不变,减小θ,可以同时增大F1和F2 D.增大力F,F1和F2均增大,且F1和F2的比值也增大 三、非选择题(本题共5小题,共52分) 12.(7分)(2025重庆重点九校联考)小敏想自制一个简单的弹簧测力计来测量一些物体的重力。她知道弹簧在一定的拉力范围内,其伸长量与受到的拉力成正比。请和小敏一起设计这个实验,并计算需要的数据。实验材料:一根弹簧、一个固定弹簧的支架、一把刻度尺和标记笔、钩子、已知质量的钩码。 实验步骤: a.将弹簧固定在支架上,确保弹簧可以自由伸缩而不会脱落。 b.在弹簧的自由端挂上钩子。 c.将刻度尺竖直固定在弹簧旁边,使弹簧上端对准0刻度线。 d.标记弹簧未受力时的原始长度。 e.分别挂上不同质量的钩码,记录下弹簧的长度(记为L)和对应的钩码质量(记为m)。 f.以横坐标为弹簧长度,纵坐标为弹簧弹力,绘制数据点并尝试拟合一条直线,如图乙所示。 g.在刻度尺的刻度旁标注对应力的大小。 (1)弹簧原长为　　　　m。  (2)根据所测得的数据和关系曲线可判断,在弹簧弹性限度内,弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律,由图像可知此弹簧的劲度系数为　　　　N/m。  (3)当悬挂一个苹果时,弹簧下端在20.00 cm处,可以计算出苹果的质量为　　　　g。(g=10 m/s2)  13.(9分)(2025江西抚州期中)某同学在家中用一根轻弹簧(质量可忽略不计)、水瓶、细绳、图钉和贴在墙上的白纸等物品,来验证力的平行四边形定则,实验步骤如下: ①先用图钉A将弹簧一端固定在白纸上,弹簧另一端通过细绳L1悬挂一瓶矿泉水(与墙、纸无摩擦),如图甲所示; ②将另一细绳L2拴于细绳L1与弹簧连接处的O点,并将细绳L2水平拉直后用图钉B固定在白纸上,记下A、B、O的位置,如图乙所示; ③在保证O点位置不变的情况下,交换弹簧与细绳L2的位置,使其方向与步骤②中对应方向平行,如图丙所示。 关于该实验,请回答下列问题: (1)图乙中细绳L2的拉力大小　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)图丙中弹簧的弹力大小。  (2)想要验证平行四边形定则,还需要的实验测量器材为　　　　,以上步骤中还需要测量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;利用测量好的物理量按一定标度作出各力的图示,图乙中OA方向的拉力取为F1,图丙中OB方向的拉力取为F2,图甲中竖直方向的拉力取为F,根据平行四边形定则作出F1与F2的合力F',若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则能验证平行四边形定则。  14.(10分)(2025辽宁丹东期末)日常生活中,从地面向高层建筑运送体积较大的重物时难度大。某次工人们采取如图的运送方式运送重物,为安全起见,运送过程中需有人在地面上控制轻绳OA使重物与楼体保持一定距离,还需有人在楼上通过定滑轮控制轻绳OB,这样配合可使重物缓慢上升。如图所示,运送过程中到达某一位置时轻绳OA、OB与竖直方向的夹角分别为α=60°、β=30°,轻绳BC水平且此时拉力大小为FBC=1 000 N,g=10 m/s2,求此时: (1)轻绳对定滑轮的作用力; (2)工人运送的重物重力大小及轻绳OA的拉力大小。 15.(12分)(2025南京联合体模拟)如图所示,两完全相同的质量为1 kg的滑块A、B放在粗糙的水平面上。长度均为L=1 m的轻杆OA、OB搁在两个滑块上,且可绕铰链O自由转动,两轻杆夹角为74°。现用竖直向下的恒力F=60 N作用在铰链上,两滑块均静止。已知重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)轻杆对滑块A的作用力大小; (2)滑块A与地面之间的摩擦力大小。 16.(14分)(2025山东名校联盟统考)如图所示,倾角为37°、质量为15m0的斜面体C放在水平面上,质量为5m0的重物A放在斜面体C上,质量为m0的重物B与重物A通过细绳相连于O点,其中细绳OA处于水平状态,另一根与O点相连的细绳悬挂于天花板上且与竖直方向夹角为37°,A、B、C都处于静止状态。已知重力加速度大小为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)水平细绳OA的拉力大小; (2)斜面体C对重物A的摩擦力大小; (3)地面对斜面体C的支持力大小。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章　综合检测 1.A　可以利用悬挂法确定薄板重心,是因为悬线的拉力跟薄板的重力平衡,A正确;通过平面镜观察桌面的微小形变,利用了放大法,B错误;人用平行于水平地面的力推沙发,沙发静止不动,受力平衡,推力与静摩擦力大小相等,C错误;探究作用力与反作用力关系实验时,传感器处于任何状态,作用力与反作用力都是大小相等、方向相反的,D错误。 2.D　每根钢索中的拉力都是3×104 N,根据力的平行四边形定则可知,它们对塔柱的合力沿两力的角平分线,大小为F=2F1 cos 30°≈5.2×104 N,方向竖直向下,选D。 3.B　物体静止在粗糙水平面上时不受摩擦力,A错误;汽车停在斜坡上时相对于斜坡有向下的运动趋势,故汽车受到的摩擦力沿斜坡向上,B正确;物体贴着竖直墙面自由下落时,物体没有挤压墙面,故物体不受摩擦力,C错误;瓶子被握在手中处于静止状态时相对于手有向下的运动趋势,故瓶子受到的静摩擦力竖直向上,D错误。 4.C　筷子受到食物的弹力是食物发生弹性形变产生的,A错误;食物处于静止状态,由题图可知,食物受重力、弹力和摩擦力作用,B错误;食物处于静止状态,根据受力平衡可知,筷子对食物的作用力与重力大小相等,方向相反,则筷子对食物的作用力一定竖直向上,C正确;食物所受重力与筷子对其作用力是一对平衡力,D错误。 5.D　F1、F2、F三力平衡如图所示,F1=F2,则有F=2F1 cos 30°=F1,故选D。 6.C　根据胡克定律知,F-x图像的斜率表示弹簧的劲度系数,开始下压0.2 m的过程,劲度系数为k2=20 N/m(B高出A 0.2 m,此过程A不受影响),与C、D选项第一段的斜率相同,之后两弹簧相当于是并联连接,劲度系数为k=k1+k2=30 N/m,与C项第二段的斜率相同,故选C。 方法技巧　弹簧的串、并联 (1)串联弹簧:施加外力F,两根弹簧的弹力大小相等。 ⇒x=x1+x2⇒=+ 所以:等效劲度系数k等= (2)并联弹簧:施加外力,两根弹簧形变量相等。 ⇒F=F1+F2⇒k等x=k1x+k2x 所以:等效劲度系数k等=k1+k2 7.C　由题图可知,当θ2=0时,细绳OA的拉力F1为零,F2=mg=10 N,当θ2=时,拉力F2最小,受力分析如图,缓慢顺时针旋转过程中,细绳OB的拉力F2先减小后增大,当F2和F1垂直时,拉力F2最小,可得θ1=,则细绳OB的拉力F2的最小值为F2=mg sin θ1=5 N,故C正确,A、D错误;当θ1=θ2=时,F1=F2,根据平衡条件可得2F2 cos θ1=mg,可得细绳OB的拉力为F2= N,故B错误。 8.CD　在空中飞行的篮球只受重力作用,故A错误;篮板对篮球的弹力是篮板发生形变而产生的,故B错误;篮球对篮板的压力和篮板对篮球的弹力是一对作用力与反作用力,故C正确;某同学屈腿起跳,在脚离开地面前,不做匀速运动,所以该同学不处于平衡状态,其所受合力不为零,故D正确。 9.AC　运动员成功完成跨栏动作时,重心上升的最高点一定在栏框之上,A正确;运动员成功完成背越式跳高动作时,重心上升的最高点可能在横杆之下,B错误;沙漏中的沙子往下流的过程中,沙子和玻璃瓶组成的系统,重心在下降,C正确;乒乓球从水底往上浮的过程中,因乒乓球上升,则与之等体积的水球下降,因水的重力大于乒乓球的重力,可知烧杯、水和球组成的系统,重心在下降,D错误。 10.BC　分析B点受力,受到竖直绳的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和轻绳的拉力F,由平衡条件可知,N和F的合力与T大小相等,方向相反,作出力的图示,由三角形相似可得==,轻杆逆时针转到竖直位置的过程中,AC、AB保持不变,BC变小,则N保持不变,F变小,A错误,B正确。分析工人的受力可知,水平方向有f=F,所以工人受到地面的摩擦力逐渐减小,C正确,D错误。 11.AC　 将力F在垂直于木板1、2面分解,垂直于木板1面的分力大小等于F1,垂直于木板2面的分力大小等于F2,如图,可得F1=,A正确;由图可知F2=,可得F1和F2的比值为=,力F不变,减小θ,可以同时增大F1和F2,B错误,C正确;由以上分析可知,增大力F,F1和F2均增大,但F1和F2的比值不变,D错误。 12.答案　(1)0.1　(2)25　(3)250 解题思路　(1)由F-L图像知,当F=0时,弹簧长度为原长,可得弹簧原长为0.1 m。 (2)根据胡克定律得F=k(L-L0),可知F-L图像的斜率表示弹簧的劲度系数,则k== N/m=25 N/m。 (3)当悬挂一个苹果时,弹簧下端在20.00 cm处,由F-L图像可知mg=F=2.5 N,可得苹果的质量为m=0.25 kg=250 g。 13.答案　(1)等于　(2)刻度尺　弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度　F'与F在误差允许的范围内大小和方向相同 解题思路　(1)根据实验原理可知,图甲测量合力,乙、丙两图测量分力,并且乙、丙两图中合力大小和方向不变,分力方向不变,则分力大小不变,所以图乙中细绳L2的拉力大小等于图丙中弹簧的弹力大小。 (2)根据实验原理可知,图甲可测量合力,乙、丙两图测量分力,结合胡克定律可知,需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度,需要刻度尺。根据平行四边形定则作出F1与F2的合力F',若F'与F在误差允许的范围内大小和方向相同,则能验证平行四边形定则。 14.答案　(1)1 000 N,方向与水平方向成60°角斜向右下方　(2)1 000 N　1 000 N 解题思路　(1)根据定滑轮特性及题意可知,轻绳BC与轻绳OB的拉力相等,则FOB=FBC=1 000 N 又二力之间夹角为120°,按平行四边形定则进行力的合成可得,轻绳对定滑轮的作用力为F=FBC=1 000 N 方向与水平方向成60°角斜向右下方 (2)对结点O受力分析,吊着重物的绳对结点的拉力大小等于重物重力大小,根据平衡条件可得 G+FOA cos α=FOB cos β FOA sin α=FOB sin β 解得G=1 000 N,FOA=1 000 N 15.答案　(1)37.5 N　(2)22.5 N 解题思路　(1)将力F分解到两轻杆方向上,根据对称性可知,F1=F2,则 2F1 cos 37°=F FA=F1 解得轻杆对滑块A的作用力FA=37.5 N (2)将轻杆对A的作用力FA分解到水平和竖直两个方向上,则水平分力为Fx=FA sin 37°=22.5 N 所以滑块A与地面之间的摩擦力为f=Fx=22.5 N 16.答案　(1)0.75m0g　(2)3.6m0g　(3)20m0g 解题思路　(1)对O点进行受力分析,如图 根据平衡条件可得F1=mBg tan 37° 解得F1=0.75m0g (2)重物A受到重力、斜面体的支持力、细绳OA的拉力以及斜面体的摩擦力,受力如图 沿斜面的方向有mAg sin 37°+F1 cos 37°=FfA 解得FfA=3.6m0g (3)以A、C整体为研究对象,竖直方向有 FNC=mAg+mCg=20m0g 学科网（北京）股份有限公司 $