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

04相互作用（2） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图甲所示为古代榨油场景，图乙是简化原理图，快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形，撞击木楔的力为F，忽略木楔与木块间的摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A．木楔挤压木块过程中，木楔对木块的压力大于木块对木楔的压力 B．为了提高榨油的效率，θ通常设计得较大 C．木楔对单侧木块的压力大小为 D．当θ一定时，F越大，木楔对单侧木块的压力越大 2．如图所示，水平地面上固定倾角为30°的斜面体B，B的斜面上垂直固定挡板C，光滑小球A静止放置在斜面体与挡板之间，球A对斜面的压力大小为F，则球A对挡板的压力大小为（　　） A． B． C． D． 3．生活中经常用刀来劈开物体，如图是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为，则刀劈物体时对物体侧向推力的大小（　　） A． B． C． D． 4．一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为，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，忽略凿子受到的重力及摩擦力，则的大小为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，水平地面上质量为m的物体，在推力F作用下向右运动。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，木块与地面间的动摩擦因数为μ，木块受到的摩擦力为（　　） A．F B．0.6F C．μ（mg+0.6F） D．mg 6．如图，弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为，挡板与斜面夹角为．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为取,挡板对球体支持力的大小为（    ） A． B． C． D． 7．质量为m的物体用轻绳AB悬挂于竖直墙壁上，今用水平向右的拉力F拉动绳的中点O至图示位置。用T表示绳OA段拉力的大小，在拉力F由图示位置逆时针缓慢转过90°的过程中，始终保持O点位置不动，则（　　） A．F先逐渐变大后逐渐变小，T逐渐变小 B．F先逐渐变小后逐渐变大，T逐渐变大 C．F先逐渐变小后逐渐变大，T逐渐变小 D．F先逐渐变大后逐渐变小，T逐渐变大 二、多选题 8．如图所示，长度的轻绳两端点分别系在两杆子上等高的A、B两点，两杆子间距离，轻质光滑滑轮跨在细线上，质量的重物悬挂在滑轮下方，重力加速度g取10，，，以下说法正确的是（　　） A．轻绳上拉力大小为50N B．不改变轻绳长度，将B点缓慢向上移动过程中，轻绳上拉力减小 C．不改变轻绳长度，将右侧杆子向右移动少许，轻绳上拉力增大 D．若重物受到水平向右的恒定风力，稳定时两轻绳间夹角变小 9．如图所示，质量为的物体，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为40N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量，且始终静止，，，。以下说法正确的是（     ） A．斜面对物体的支持力大小为32N B．物体与斜面间的摩擦力为20N C．水平地面给斜面的摩擦力大小为16N D．斜面对水平地面的压力大小为96N 10．如图所示，用水平力F将物体压在竖直墙壁上，物体保持静止。下列说法正确的是（     ） A．物体所受的摩擦力方向竖直向上 B．物体所受的摩擦力大小可能等于F C．若F增大，物体所受的摩擦力也增大 D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对平衡力 11．如图所示，一个倾角为θ的固定斜面上，有一块可绕其下端转动的挡板P，今在挡板与斜面间放一重力为G的光滑球，在挡板P由图示的竖直位置缓慢地转到水平位置的过程中（     ） A．球对挡板的压力先减小后增大 B．球对挡板的压力一直增大 C．球对斜面的压力先减小后增大 D．球对斜面的压力一直减小 12．如图甲所示，是中国古建筑屋顶实物图，彰显着古人的智慧，其部分结构如图乙所示。横截面为圆弧的瓦片在两根相互平行的椽子正中间恰好静止。已知椽子间距离为d，与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，圆弧半径为d。忽略瓦片厚度，重力加速度为g。则每根椽子对瓦片的（　　） A．摩擦力大小 B．摩擦力大小 C．支持力大小 D．支持力大小 三、实验题 13．某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，已有的实验器材有：两个弹簧秤、橡皮条（带两个细绳套）、三角尺、木板、白纸和图钉。 (1)下列几项操作有必要的是 。 A．两个弹簧秤的示数必须相等 B．两个弹簧秤之间的夹角必须取90° C．同一次实验中，结点O的位置不变 (2)图甲的四个力中，不是由弹簧秤直接测得的是________。 (3)实验中的一次测量如图乙所示，两个测力计a、b的拉力方向互相垂直，即。若保持测力计a的读数不变，当角由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮条的结点仍在点，可采用的办法是_____ A．增大b的示数，减小β角度 B．减小b的示数，增大β角度 C．增大b的示数，增大β角度 D．减小b的示数，减小β角度 14．某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为，当地重力加速度为。实验过程如下： （1）将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平放在较光滑的水平桌面上，让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐，另一个系绳点对应的刻度如图1所示，可得弹簧原长为_______。 （2）将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后，系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行，如图2所示。 （3）用带有刻度的杯子量取水，缓慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。 （4）当地重力加速度、水的密度、弹簧劲度系数、小桶的质量、小桶中水的体积分别用、、、、表示，请写出弹簧伸长量与以上物理量之间的关系式_______。 （5）以小桶中水的体积为横坐标，弹簧伸长量为纵坐标，根据实验数据拟合成如图3所示直线，其斜率为。由此可得该弹簧的劲度系数为_______（结果保留2位有效数字）。 （6）图3中直线的截距为，可得所用小桶质量为_______。 四、解答题 15．春节是中华民族最隆重的岁首佳节，承载着辞旧迎新的期盼。每逢春节，家家户户张灯结彩，热闹非凡。如图所示，用两根轻绳把质量不同的灯笼甲和灯笼乙分别悬挂在两点。起风时，灯笼甲、乙受到相等且恒定的水平风力而保持静止，此时轻绳、与竖直方向的夹角分别为、。已知灯笼甲的质量为，重力加速度为，求： (1)风力的大小； (2)灯笼乙的质量。 16．如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳拉住，固定在左侧墙壁上A点，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上，另一端O点装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，两图中均为，求： (1)甲、乙两图中细绳OA的拉力的大小； (2)甲、乙两图中轻杆对O点的弹力的大小。 17．如图所示，在倾角的斜面上，质量的物体恰好可以沿斜面匀速下滑。重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)现加一水平向左的力F作用在物体上使物体在斜面上静止不动，则水平力F的大小范围？ 18．将一个质量为的铅球放在倾角为的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度为。 (1)挡板与斜面对铅球的支持力分别是多少； (2)若突然撤掉挡板，则撤掉前后斜面对小球支持力的比值； (3)若挡板缓慢逆时针旋转至水平过程中，小球可认为始终静止不动，求挡板支持力的最小值。 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 《04相互作用（2）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C A C A C ACD AD AB 题号 11 12 答案 AD BC 1．D 【详解】A．根据牛顿第三定律可知，相互作用力等大反向，故木楔对木块的压力等于木块对木楔的压力，故A错误；BC．如图所示，由力的分解可知 木楔对单侧木块的压力为 可知当越大，越大，越小，故BC错误； D．当一定时，F越大，木楔对单侧木块的压力越大，故D正确。故选D。 2．A 【详解】将球A的重力沿着垂直挡板方向和垂直斜面方向分解，重力沿着垂直挡板方向的分力大小等于球A对挡板的压力，沿着垂直斜面方向的分力大小等于球A对斜面的压力，设球A对挡板的压力为，根据几何关系；解得；故选A。 3．C 【详解】将力F根据平行四边形定则分解如图 侧向推力，故选C。 4．A 【详解】将力在木板1、2面分解如图 可得 ：；故选A。 5．C 【详解】由于物体向右运动，所以物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，即 在竖直方向上，有 联立可得 故选C。 6．A 【详解】对小球受力分析如图所示 由几何关系易得力与力与竖直方向的夹角均为，因此由正交分解方程可得 ， 解得 ： ；故选A。 7．C 【详解】点O受到三个拉力而处于平衡状态，其中向下的拉力的大小和方向均不变，OA的拉力方向不变，根据平衡条件，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示 从图中可以看出，OA的拉力T不断减小，拉力F先减小后增加，当拉力F与OA垂直时F最小。 故选C。 8．ACD 【详解】A．设轻绳与水平方向夹角为，总绳长L=1.5m，两杆间距d=1.2m。由几何关系可知；解得 根据平衡条件，有；解得，故A正确； B．不改变轻绳长度，将B点缓慢向上移动过程中，绳子与竖直方向之间的夹角保持不变，绳子上的拉力保持不变，故B错误； C．不改变轻绳长度，将右侧杆子向右移动少许，绳子与竖直方向之间的夹角增大，绳子上的拉力逐渐增大，故C正确； D．设无风时绳子夹角的一半为，有风时绳子夹角的一半为，如图 有；又有 又因为；所以，故D正确。故选ACD。 9．AD 【详解】AB．对进行受力分析，设受到的摩擦力为f，如图所示： 根据平衡条件有， 解得，，故B错误、A正确； CD．由于两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体看成一个整体来研究，设地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小分别为、，对整体进行受力分析，如图所示： 根据水平方向上受力平衡有 在竖直方向上有 解得，故C错误、D正确。故选AD。 10．AB 【详解】AC．竖直方向，物体所受的重力与墙壁对物体的摩擦力等大反向，可知物体所受的摩擦力方向竖直向上，若F增大，物体所受的摩擦力不变，A正确，C错误； B．因，则物体所受的摩擦力大小可能等于F，B正确； D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对相互作用力，D错误。故选AB。 11．AD 【详解】：受力分析如图，将F1与F2合成，其合力与重力等大反向如图： 挡板转动时，挡板给球的弹力F1与斜面给球的弹力F2合力大小方向不变，其中F2的方向不变，作辅助图如上，挡板转动过程中，F1的方向变化如图中a、b、c的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小。与此对应，F2的大小为一直减小。 根据牛顿第三定律，球对挡板的压力是先减小后增加，球对斜面的压力是一直减小；故选AD。 12．BC 【详解】AB．由平衡条件可得，瓦片所受摩擦力大小 则每根椽子对瓦片的摩擦力大小为，故A错误，B正确； CD．根据题意，垂直于斜面的截面图及受力分析如图所示 根据受力平衡并结合几何关系，可得 解得，故C正确，D错误；故选BC。 13．(1)C(2)F(3)D 【详解】（1）A．两个弹簧秤的示数不必相等，故A错误； B．两个弹簧秤之间的夹角适当就好，可以不取90°，故B错误； C．本实验中运用到的物理思想方法为等效替代法，同一次实验中，结点O的位置不变，故C正确。 故选C。 （2）F是由平行四边形作图得出，不是由弹簧秤直接测得的是F。 （3）若保持测力计a的读数不变，当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮条的活动端仍在O点，即合力的大小与方向都不变，由力合成的平行四边形定则，如图所示 由图可知，可采用的办法是减小b的读数，同时减小β角。故选D。 14．13.15 49 0.028 【详解】（1）[1]该刻度尺的分度值为0.1cm，应估读到分度值的后一位，故弹簧原长为13.15cm （4）[2]由平衡条件得；解得 （5）[3]由，得；解得 （6）[4]由，得；解得 15．(1)(2) 【详解】（1）在三个力的作用下灯笼甲、乙均保持静止，对甲受力分析如图 由平衡条件得 解得 （2）对乙的受力分析如图 由平衡条件得；解得 16．(1)，(2)， 【详解】（1）甲图中轻杆B端为铰链，绳对杆的压力沿杆方向，如图所示 根据平衡条件可得 乙图中O点为滑轮，B端固定，由于同一条轻绳的拉力相等，滑轮对绳的支持力与两段轻绳拉力的合力等大反向，如图所示 根据平衡条件可得 （2）甲图中，根据平衡条件可得轻杆对O点的弹力 图乙中，根据平衡条件结合图中几何关系可得 17．(1)(2) 【详解】（1）对物体受力分析，根据共点力平衡有 解得 （2）如图所示，当最大静摩擦力沿斜面向上时，F有最小值 根据共点力平衡有 ；解得 如图所示，当最大静摩擦力沿斜面向下时，F有最大值 根据共点力平衡有 ； ；解得 故水平力F的大小范围 18．(1)mgtanθ，(2)(3)mgsinθ 【详解】（1）对小球进行受力分析，如图所示 将所有的力沿水平方向和竖直方向正交分解，可得竖直方向；解得 水平方向 可得 （2）突然撤掉挡板，斜面对小球支持力为 所以撤掉前后斜面对小球支持力的比值为。 （3）挡板与斜面垂直时，存在最小值，为 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $