第三章 相互作用—力 单元测试卷 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

高中物理必修一第三章单元测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（共36分） 1．（本题4分）关于物体的重心，下列说法中正确的是（ ） A．物体的重心一定在物体上 B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心 C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置会改变 D．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变 2．（本题4分）如图所示，一匹“唐三彩”马站立在水平地面上，处于静止状态时，该马除受到重力外，还受到地面（　　） A．竖直向下的压力 B．竖直向上的支持力 C．水平向左的摩擦力 D．水平向右的摩擦力 3．（本题4分）如图所示，杯子静止在水平桌面上，是杯子对桌面的压力，是桌面对杯子的支持力，则下列说法正确的是（　　） A．力和力是一对作用力和反作用力 B．力和力是一对平衡力 C．力就是杯子的重力 D．力与杯子的重力是一对作用力和反作用力 4．（本题4分）如图所示为门锁关门时的示意图，锁舌尖角为，此时锁壳挤压锁舌的力为40N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，则关门时弹簧对锁舌的作用力为（，）（　　） A．24N，拉力 B．24N，推力 C．32N，拉力 D．32N，推力 5．（本题4分）图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是 A． B． C． D． 6．（本题4分）下列说法正确的是（　　） A．同一个物体在地球上不同纬度的地方所受重力都相等 B．物体所受重力的方向总是垂直向下的 C．重力的方向总是指向地球球心 D．重力的方向始终竖直向下 7．（本题4分）如图所示，作用于点的五个共点恒力矢量图的末端跟点恰好构成一个正六边形。已知，则这五个共点力的合力大小是（　　） A． B． C． D．条件不足，无法计算 8．（本题4分）叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：（重力加速度为g） A．上方球与下方3个球间均没有弹力 B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力 C．水平地面对下方三个球的支持力均为 D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为 9．（本题4分）下列说法不正确的是（    ） A．长江上新建的沪苏通大桥有很长的引桥，这是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力 B．风筝升空后越升越高，但风筝的重心相对风筝的位置不变 C．静摩擦力的方向可能与物体的运动方向成任意夹角 D．只要加速度方向不变，速度方向也一定不变 二、多选题（共18分） 10．（本题6分）下述关于力的说法中不正确的是（　　） A．力对物体的作用效果，完全由力的大小决定 B．作用在物体上的力，不论作用点在什么位置产生的效果均相同 C．物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态的改变 D．力的作用效果一定会使物体运动 11．（本题6分）粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平力拉着木箱匀速前进，则（   ） A．拉力与地面对木箱的摩擦力是一对平衡力 B．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力 C．木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力 D．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力 12．（本题6分）有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为α，如图所示。如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂子与地面之间的动摩擦因数均为μ，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，以下说法正确的是(　　) A．砂子稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零 B．砂子稳定时，只有形成严格规则的圆锥底面受到地面的摩擦力才为零 C．砂子稳定形成的圆锥底角最大时，tan α＝μ D．砂子稳定形成的圆锥底角最大时，sin α＝μ 三、实验题（共14分） 13．（本题6分）某物理兴趣小组用图（a）所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，段是橡皮筋，和为细绳套。图（b）是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)本实验采用的科学方法是_____； A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法 (2)关于实验操作，下列措施能减小实验误差的是_____； A．和两细绳套要长度相等 B．橡皮筋应与和两细绳套夹角的角平分线在一条直线上 C．弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且尽可能与木板平行 (3)图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是_____。 14．（本题8分）某实验兴趣小组为了测量物体间的动摩擦因数，设计了如下实验： （1）如图甲，将轻弹簧竖直悬挂，用刻度尺测出弹簧自由悬挂时的长度L1 = 4.00 cm。 （2）如图乙，在弹簧的下端悬挂小木块，用刻度尺测出稳定时弹簧的长度L2 = _______cm。 （3）将一长木板平放在水平面上，小木块放置于木板上，如图丙，将弹簧左端固定在墙壁上，右端拴接小木块，使弹簧水平，用力F向右拉动长木板，长木板与小木块发生相对运动，当小木块静止后，此时弹簧的长度L3 = 5.68 cm。 （4）根据上面的操作，可以得出小木块与长木板间的动摩擦因数μ = _______（结果保留两位有效数字）。 （5）若考虑弹簧自身重力，动摩擦因数μ的测量值将_______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （6）为消除弹簧自身重力影响，该同学又将弹簧水平放置，测出其自由伸长时长度为L4，动摩擦因数μ可表示为：_______。（用L1、L2、L3、L4表示） 四、解答题（共32分） 15．（本题8分）原长为8cm的轻质弹簧，当施加10N的拉力时，长度为12cm，那么弹簧的劲度系数是多少？在弹性限度内，若把该弹簧竖直悬挂，挂一重物此时弹簧长度为14cm，则物体质量是多少千克．g=10m/s2． 16．（本题12分）飞机在平直跑道上获得的升力大小F可用描述，其中k为常量，v为飞机在平直跑道上的滑行速度。F与飞机所受重力大小相等时的滑行速度称为飞机的起飞离地速度。一飞机的质量为m，重力加速度大小为g。 (1)求该飞机的起飞离地速度大小； (2)若该飞机在某平直跑道上匀加速滑行的最大加速度大小为a，将该飞机视为质点，要使飞机由静止启动后能安全起飞，求此跑道的长度L应满足的条件。 17．（本题12分）如图所示，光滑斜面倾角θ=，用一竖直方向的光滑挡板将球挡在斜面上，已知球重100N。 （1）在图中作出小球受力的示意图； （2）求出斜面及挡板对球弹力的大小（sin=0.6，cos=0.8）。    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 《高中物理必修一第三章单元测试卷》参考答案 1．B 【详解】A．物体的重心不一定在物体上，如圆环、空心球体等，故A错误； B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心，故B正确； C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不会改变，故C错误； D．舞蹈演员在做各种优美动作时，相当于改变了人体的形状，其重心的位置会变，故D错误。 故选B。 【点睛】重力的作用点是物体的重心，物体的重心与物体的质量分布与物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体重心在其几何中心，物体的重心不一定在物体上。 2．B 【详解】AB．“唐三彩”马站立在水平地面上，竖直方向上受力平衡，该马除受到重力外，还受到地面对它的竖直向上的支持力，故A错误，B正确； CD．“唐三彩”马站立在水平地面上，没有没有向左或向右的运动趋势，所以地面对它没有摩擦力，故CD错误。 故选B。 3．A 【详解】A．是杯子对桌面的压力，是桌面对杯子的支持力，由牛顿第三定律可知两个力是一对作用力与反作用力，A正确； B．平衡力是同一个物体受到的力，的受力物体是桌面，的受力物体是杯子，它们不是一对平衡力，B错误； C．是杯子对桌面的压力，属于弹力，与重力的性质完全不一样，压力不是重力，C错误； D．力与杯子的重力是一对平衡力，不是作用力与反作用力，D错误。 故选A。 4．B 【详解】此时锁壳挤压锁舌的力为40N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，则关门时锁壳挤压锁舌的力沿弹簧方向的分力为 方向向右，则弹簧对锁舌的作用力为24N，为推力作用。 故选B。 5．B 【详解】由图可知，D项中手臂受力是B项中的2倍，肯定不是最小．排除D项； 设两手臂之间夹角2θ时，手臂的拉力为F，人的质量为m，如下图所示： 由平衡条件得：2Fcosθ=mg，得到 F=，由数学知识可知，当θ=0°，即手臂平行时cosθ最大，F最小． 故选B 6．D 【详解】A．根据万有引力知识得知，同一个物体在地球上不同纬度的地方重力加速度不同，根据：G=mg可知重力不相等，故A错误； B．物体所受重力的方向只有在两极、赤道是垂直向下的，其他地方不是垂直向下，故B错误； C．重力的方向只有在两极、赤道是指向地球球心，其他地方不指向地球球心，故C错误； D．重力的方向总是竖直向下的，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】由平行四边形法则可知，与的合力大小等于、方向与相同，同理可知与的合力大小等于、方向与相同，故这五个共点力的合力大小 故选B。 8．C 【详解】对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故A错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg，每个小球受支持力为mg，故C正确；三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D错误．故选C． 9．D 【详解】A．沪苏通大桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，根据力的平行四边形定则可知，汽车重力沿桥面向下的分力减小，达到行车方便和安全的目的，故A正确； B．风筝升空后，越升越高，只能说明风筝的重心越来越高，并非重心相对风筝的位置越来越高，因为当风筝的姿态不随风发生变化时，其重心相对风筝的位置是不变的，故B正确； C．静摩擦力要求两个物体保持相对静止，与它们的运动的方向无关，则其的方向可以与运动方向成任意角度，故C正确； D．物体做匀减速直线运动，当速度为0后有可能会反方向加速，在整个过程加速度方向不变，但速度方向发生了改变，故D错误。 本题要求选不正确的，故选D。 10．ABCD 【详解】A．力对物体的作用效果由力的大小、方向和作用点共同决定，A错误； B．作用在物体上的力，作用点作用在不同位置产生的效果不一定相同，B错误； C．物体受到力的作用后，形变和运动状态发生变化不一定同时出现，C错误； D．力的作用效果是使物体运动状态改变，或者使物体发生形变，D错误。 故选ABCD。 11．AD 【详解】A.木箱在水平方向上受到水平拉力和地面的摩擦力，这两个力是一对平衡力，故A正确； BD. 木箱对地面的压力，受力物体是地面，施力物体是木箱，地面对木箱的支持力，受力物体是木箱，施力物体是地面，这是一对作用力和反作用力，故B错误，D正确； C.木箱对地面的压力，受力物体是地面，施力物体是木箱，木箱受到的重力受力物体是木箱，二者不可能是平衡力，故C错误。 故选：AD。 12．AC 【详解】AB．把所有砂子看成一个整体，对整体受力分析，由水平方向合力为零可得，砂子稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零，与形状无关，故A正确，B错误； CD．取斜面上的一粒质量为m的砂子为研究对象，若砂子恰好平衡，则倾角α最大，砂子受力平衡，根据平衡条件得 mgsin α＝μmgcos α 得 tan α＝μ 故C正确，D错误． 故选AC。 13．(1)C (2)C (3) 【详解】（1）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选C。 （2）A．和两细绳套要尽量长些，但不要求长度相等，选项A错误； B．橡皮筋应与和两细绳套夹角的角平分线不一定要在一条直线上，选项B错误； C．弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且尽可能与木板平行，选项C正确。 故选C。 （3）图乙中的是两个力合力的理论值，是两个力合力的实验值，则方向一定沿方向的是。 14． 8.50 0.37 偏小 【详解】[1]图乙可知，刻度尺最小分度值为0.1 cm，故读数估读到0.01 cm，故弹簧长度 [2]设弹簧劲度系数为k，结合图甲乙，由平衡条件可知小木块重力 由平衡条件，结合图丙可得小木块滑动摩擦力为 根据 联立整理解得 代入题中数据，解得 [3]若考虑弹簧自身重力，由胡克定律可知，测量小木块重力无影响，即重力测量是准确的，但水平测量时弹簧的原长L1将减小，弹簧的伸长量将变大，因此上述计算得到的弹簧伸长量ΔL偏小，故动摩擦因数偏小； [4]]以上分析可知小木块重力 水平放置，测出其自由伸长时长度为L4，由平衡条件可得小木块滑动摩擦力为 根据 联立整理解得 15．250N/m； 1.5kg． 【详解】试题分析：弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长，在弹性限度内，弹簧的伸长量和它受到的拉力成正比，根据胡克定律列式求解． 设弹簧的原长为，当施加时，长度为 由胡克定律得： 代入数据解得： 当挂一重物时弹簧长度为，由胡克定律得： 代入数据解得： 当挂一重物时弹簧的弹力等于物体的重力，即 解得： 16．(1) (2) 【详解】（1）该飞机起飞时，在竖直方向上有 解得 （2）设此跑道的长度为时，该飞机恰好能在此跑道上起飞，根据匀变速直线运动的规律有 解得 此跑道的长度L应满足的条件为 17．（1）  ；（2）125N ，75N 【详解】（1）球受到竖直向下的重力G，挡板的弹力F1，光滑斜面的弹力F2，如图所示。    （2）球受力平衡，斜面对球的弹力F2分解，如图所示。由图可得挡板对球的弹力大小为    斜面对球的弹力大小为 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 $