第三章 相互作用—力 章末提升试题-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第3章 相互作用—力 章末提升试题 2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册 一、单选题 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．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到向左的力和向右的力作用，而处于静止状态，如图。则正确的是（　　） A．若撤去，物体所受合力不为零 B．若撤去，物体所受摩擦力一定为 C．若撤去，物体所受摩擦力一定为 D．若保持大小不变，而方向相反，则物体将向右运动 3．如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0≤θ≤360°），下列说法中正确的是（　　） A．合力大小的变化范围是2≤F≤10 N B．合力大小的变化范围是0≤F≤14 N C．这两个分力的大小分别为6 N和8 N D．这两个分力的大小分别为2 N和10 N 4．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 5．如图所示为某建筑工地的简易起吊装置的示意图，AC是质量不计的轻杆，A端与竖直墙用光滑铰链连接，一光滑小滑轮固定在A 点正上方，C端吊一重物P，BC绳绕过滑轮与C 端连接。现施加一拉力 F缓慢将重物P 向上拉，在AC杆从图中位置达到接近竖直位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A．BC绳中的拉力越来越大 B．BC绳中的拉力先增大后减小 C．AC杆中的支撑力 FN越来越大 D．AC杆中的支撑力 FN大小不变 6．如图所示，长方体物块叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止。B受力的个数为（　　） A．4 B．5 C．6 D．7 7．如图所示，长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器。当木板以远离木块的另一端O为轴，由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角变大），如图甲所示。摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力随角度的变化图像如图乙所示。重力加速度为，下列判断正确的是（　　） A．木块一直相对木板静止 B．木板与地面的夹角为时，木块做自由落体运动 C．木块与木板间的动摩擦因数 D．木块与木板间的动摩擦因数 二、多选题 8．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 9．木块A、B质量分别为8kg和5kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，夹在A、B之间的轻弹簧被拉伸了2cm，系统置于水平地面上静止不动。现用F=6N的水平拉力作用在木块A上，如图所示。已知接触面上的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数为500N/m，g取10m/s2。下列说法正确的是（    ） A．力F作用前木块A所受摩擦力的大小为10N，方向水平向右 B．力F作用前木块B所受摩擦力的大小为10N，方向水平向右 C．力F作用后木块B开始运动，所受摩擦力的大小为10N D．力F作用后木块A所受摩擦力的大小为4N，方向水平向左 10．如图甲所示，质量为、倾角为的斜面体放在粗糙水平地面上，质量为的物块恰好能静止在斜面上。现作用在物块上一平行于斜面向上、如图乙所示的力，使物块沿斜面匀速上滑，斜面体始终不动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。物块匀速上滑过程中，下列说法正确的是（　　） A．物块受到的支持力大小为 B．物块受到的摩擦力大小为 C．地面对斜面体的摩擦力大小为 D．地面对斜面体的支持力大小为 三、实验题 11．在一次课外活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量放在水平光滑桌面上金属板B与铁块A之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量，金属板B的质量，用水平力向左拉金属板B，使其向左运动，铁块A静止，弹簧秤示数的放大情况如图所示。（取）则： (1)图中弹簧测力计的读数为______N； (2)A、B间的动摩擦因数______； (3)该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，相邻计数点间还有四个点没有画出，某次实验打下的纸带及相邻两计数点间距离的测量结果如图（b）所示，打点计时器所用电源频率为，由此可知金属板B的加速度为_________m/s2（结果保留两位有效数字）。 12．在“探究求合力的方法”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上画出的图。 根据实验结果画出的图。 (1)图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为_______N； (2)图乙中一定沿着AO方向的力是_______（选填“”或“F”）； (3)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．两细绳必须等长 B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行 C．两次拉伸橡皮筋，只要使橡皮筋伸长到相同长度即可 D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些 (4)图甲中，初始时，当保持与B相连的弹簧测力计的示数不变，而在角α逐渐减小到0的过程中，要使结点始终在O点，可以（　　） A．增大与C相连的弹簧测力计示数，减小β角度 B．减小与C相连的弹簧测力计示数，先减小β角度，后增大β角度 C．减小与C相连的弹簧测力计示数，先增大β角度，后减小β角度 D．增大与C相连的弹簧测力计示数，先减小β角度，后增大β角度 四、解答题 13．如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为。轻绳水平连接着物体乙，乙的质量为，与水平面之间的动摩擦因数为。轻绳与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态。（已知，，取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求： (1)若物体甲的质量，轻绳、的拉力是多大？ (2)若物体甲的质量，物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若物体乙的质量，物体甲的质量最大不能超过多少？ 14．如图所示，A、B、C三个物体的质量是，A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C用劲度系数的轻弹簧相连，劲度系数为的轻弹簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。开始时，A、B两物体在同一水平面上，现用竖直向下的力缓慢拉动A物体，在缓慢拉动过程中，弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直，到C物体刚要离开地面（A尚未落地，B没有与滑轮相碰），不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦，。求： (1)开始时两弹簧的弹力大小； (2)C刚要离地时B物体上升的高度； (3)C刚要离地时A物体下降的高度。 15．一本100张纸的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。已知A4纸与书本之间动摩擦因μ1=0.4，书本与桌面之间动摩擦因数μ2=0.3，假设书本每张纸质量相等且都为5g，A4纸重力可以忽略不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求： (1)若将A4纸夹在第10张纸下面，将A4纸抽出至少需要多大的力； (2)求（1）问中将纸抽出的过程，书本受到桌面的摩擦力； (3)将A4纸至少夹在第几张纸下面时，才能使书本在桌面上移动。 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 B C C D C D BD BD ACD 1．A 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．B 依题意，可知木块所受最大静摩擦力满足 即 AB．若撤去F1，物体受和地面的摩擦力作用，有 所以物体所受合力为零，所受摩擦力为3N，故A错误，B正确； C．若撤去F2，不能确定最大静摩擦和的大小关系，所以物体所受摩擦力不一定为8N，故C错误； D．若保持F1、F2大小不变，而方向相反，可知物体所受F1、F2的合力为5N，小于或等于最大静摩擦力，所以物体仍保持静止，故D错误。 故选B。 3．C 由题图知，当两分力夹角为时，两分力的合力为2N，则有； 当两分力夹角为时，两分力的合力为10N，则有； 联立解得这两个分力的大小分别为6 N和8 N，故合力大小的变化范围是2≤F≤14 N。 故选C。 4．C 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。 5．D 作出C点的受力示意图，如图所示 由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC相似，根据相似三角形的性质可得 解得BC绳子中的拉力为 AC杆的支持力为 由于重物P向上运动时，AB、AC不变，BC变小，故减小，大小不变。 故选D。 6．C 根据题意，对A受力分析可知，受重力、B的支持力，由于A静止，则A还受B沿斜面向上的静摩擦力，对B受力分析可知，受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力、B还受A沿斜面向下的摩擦力，由于B静止，则受沿斜面向上的摩擦力，即B受6个力作用。 故选C。 7．D A．根据图乙可知，摩擦力在夹角为时发生了突变，可知，在夹角小于时木块相当于木板静止，在夹角大于时木块相当于木板运动，故A错误； B．结合上述可知，当夹角等于时，木块开始向下加速滑动，当木板与地面的夹角为时，即等于90°，木块加速度为重力加速度，但木块此时有一初速度，可知，木块不是做自由落体运动，故B错误； CD．结合上述可知，当夹角等于时，木块恰好开始向下滑动，则有 ， 解得 故C错误，D正确。 故选D。 8．BD 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。 9．BD AB．弹簧的弹力为，力F作用前对A分析由平衡可知，木块A所受摩擦力与弹力等大反向，可知A受摩擦力的大小为10N，方向水平向左；同理木块B所受摩擦力的大小为10N，方向水平向右，选项A错误，B正确； CD．根据，AB与地面间的最大静摩擦力分别为16N和10N；力F作用后，假设A不动，则根据平衡可知 解得与地面间的静摩擦力为f = 4N < fmA = 16N 则假设成立，即木块A所受摩擦力的大小为4N，方向水平向左；因A不动，则木块B也不动，所受摩擦力的大小仍为10N，选项C错误，D正确。 故选BD。 10．ACD AB．开始时，物块恰好能静止在斜面上，受力分析如图所示 沿斜面方向，垂直斜面方向，此时静摩擦力达到最大，有最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即 解得 现物块沿斜面匀速上滑，受力分析如图所示 物块受到的支持力和之前相同，即垂直斜面方向有 沿斜面方向有 物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，根据，解得摩擦力大小为，故A正确，B错误； CD．对物块和斜面整体进行受力分析，如图所示 水平方向有，故地面对斜面体的摩擦力大小为 垂直方向有，故地面对斜面体的支持力大小为，解得 故CD正确。 故选ACD。 11．(1)2.50 (2)0.25 (3)2.0 （1）图中弹簧测力计的读数为 （2）A、B间的摩擦力 A、B间的动摩擦因数 （3）金属板B的加速度 12．(1)3.70 (2) (3)BD (4)C （1）弹簧测力计最小分度为，读数需估读到下一位，故读数为。 （2）是根据平行四边形定则作出的理论合力，由于实验误差，不一定沿方向；是实际用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力，一定沿橡皮筋伸长方向，即方向。 （3）A．细绳的作用是记录力的方向，不需要等长，故A错误； B．为减小摩擦并保证力在同一平面内，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，故B正确； C．两次拉伸橡皮筋，必须使结点拉到同一位置，以保证作用效果相同，仅长度相同方向可能不同，故C错误； D．拉橡皮筋的细绳长些，标记方向的两点远些，可以减小方向记录的误差，故D正确。 故选BD。 （4）保持O点位置不动，即合力的大小方向都不变，保持与B相连的弹簧测力计的示数不变，即F1的大小不变，根据力的平行四边形定则，画出受力分析图如下 刚开始时 有 由图可知，当α角减小到零的过程中，F2的大小一直减小，β角先增大后减小。即减小与C相连的弹簧测力计示数，先增大β角度，后减小β角度。 故选C。 13．(1)12.5N，7.5N (2)7.5N，水平向左 (3)1.6kg （1）以结点O为研究对象进行受力分析，如图 由平衡条件，竖直方向，有 解得轻绳OA的拉力大小 水平方向，有 解得轻绳OB受到的拉力大小 （2）物体乙受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力作用，且 由平衡条件得物体乙受到的摩擦力 方向水平向左 （3）物体乙所受最大摩擦力大小为 物体甲、乙均处于静止状态，轻绳OB最大拉力 由 解得物体甲的质量最大值为 14．(1) (2) (3) （1）对物体A：绳子拉力 对物体B：B的重力 B、C间弹簧（）弹力满足 解得 对定滑轮：上方弹簧（）弹力等于两段绳子向下的总拉力 （2）对B有， 弹簧2的压缩量 C刚要离地时，弹簧2的弹力大小 弹簧2的伸长量 则物体B上升的高度 （3）弹簧1的原来的伸长量； C刚要离地时弹簧1的拉力 弹簧1的伸长量 则A下降的高度 15．(1) (2)0.4N，方向水平向左 (3)38张 （1）A4纸受上下表面的摩擦力 将A4纸抽出的拉力大小为 （2）根据牛顿第三定律，A4纸对书本的摩擦力 桌面对书本的最大静摩擦力为 由，可知书本未发生移动，书本受到桌面的静摩擦力为0.4N，方向水平向左。 （3）将A4纸夹在第n张纸下面时，若要使书与A4纸一起运动，此时 且 即 得 所以将A4纸至少夹在第38张纸下面时，才能使书本在桌面上移动。 学科网（北京）股份有限公司 $