第三章 相互作用——力-章末分层作业 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

人教版必修一第三章《相互作用——力》章末分层作业 班级：______________　　姓名：______________　　得分：______________ 第一部分　基础训练 本部分围绕重力、弹力、摩擦力的产生与判断，力的合成与分解及共点力平衡，重在受力分析与基本方法。 一、单项选择题（共10小题） 1．如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为15N时，木块不动；拉力为19N时，木块恰好要被拉动；木块做匀速运动时拉力为18N。木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（　　） A．15N、19N B．15N、19N C．18N、19N D．19N、18N 2．在平面内有作用于同一点的四个力，以力的作用点为坐标原点O，四个力的方向如图所示，其中F1=6N，F2=8N，F3=4N，F4=2N，这四个力的合力方向指向（　　） A．第一象限 B．第二象限 C．第三象限 D．第四象限 3．如图所示，一质量为2kg的物体在摩擦因数μ=0.1的竖直墙面向上运动，受到10N垂直于墙面的作用力，在运动过程中，物体受到的滑动摩擦力（　　） A．1N，方向向下 B．2N，方向向下 C．1N，方向向上 D．2N，方向向上 4．如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到2F时，下列说法正确的是（　　） A．木块受墙面弹力的原因是由于木块发生形变 B．木块所受墙面的摩擦力变大 C．木块会沿墙面下滑 D．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍 5．如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，割草机沿水平方向做匀速直线运动，则割草机所受阻力的大小为（　　）    A．Fsinα B．Fcosα C． D． 6．关于分力和合力，下列说法正确的是（　　） A．合力和分力同时作用在同一物体上 B．分力作用于物体上共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的 C．各个分力一定是同一性质的力才可以进行合成 D．各个分力可以是同一个物体不同时刻受到的力 7．东方明珠的底部采用三根直立圆柱和三根斜立圆柱结构的主要原因是（　　） A．降低了重心，稳度增大 B．整体显得美观 C．增大了支承面积，稳度增大 D．增大了整体重力，稳度增大 8．下列四个选项中，可以运用平行四边形定则求和的物理量是（     ） A．位移 B．质量 C．时间 D．速率 9．如图所示，轻绳与劲度系数为的轻弹簧互相垂直且一端悬挂在天花板上，另一端连接到物块的同一点上，轻绳与天花板的夹角为（，），物块的重力为，并处于静止状态，则关于轻绳拉力的大小和弹簧的形变量正确的为（　　） A． B． C． D． 10．用手握重为1 N的圆柱形瓶子，握力为20 N，使其在竖直方向处于静止状态，则手与瓶子间的摩擦力为（　　） A．21 N B．20 N C．19 N D．1 N 二、多项选择题（共4小题） 11．下列物体中处于平衡状态的是(        ) A．静止在粗糙斜面上的物体 B．沿光滑斜面下滑的物体 C．在平直路面上匀速行驶的汽车 D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间 12．吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为，则　　 A．、 B．、 C．电扇静止时，固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力 D．电扇水平转动后，固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力 13．在一个已知力的分解中，下列情况具有唯一解的是(　　) A．已知两个分力的方向，并且不在一条直线上 B．已知两个分力的大小 C．已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D．已知一个分力的大小和方向 14．关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法不正确的是： A．合力的大小随两分力夹角增大而增大; B．合力的大小不能小于最小的分力 C．当两个力互成90角时，其合力最大 D．两个分力夹角小于180时,合力大小随夹角减小而增大． 三、计算题（共2小题） 15．如图所示，光滑金属球的重量G＝40 N，它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角θ＝37°的斜面体上。已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： （1）斜面对金属球的支持力大小； （2）水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。 16．如图所示，用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋，绳AC和BC与天花板的夹角分别为和，现缓慢往沙袋中注入沙子（取）。 (1)当注入沙袋中的沙子质量为时，求绳AC和BC上的拉力大小和； (2)若绳AC能承受的最大拉力为150N，绳BC能承受的最大拉力为80N，为使绳子不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M。 第二部分　能力提升 本部分侧重动态平衡、连接体问题与“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，提升受力分析的综合能力。 一、单项选择题（共4小题） 17．如图所示，物体所受重力为，用细绳悬于O点，现对细绳上的A点施加一水平向右的作用力F，缓慢地将物体拉起，使偏离竖直方向，则此时的水平力F的大小为（　　） A． B． C． D． 18．如图，一个重G1=400N的小孩，坐在一块重G2=100N的木块上，用一根绕过光滑定滑轮的轻绳拉住木块，使人和木块处于相对静止一起匀速前进．已知人的拉力F=70N，则木块与地面间的动摩擦因数为（ ） A．0.14 B．0.28 C．0.70 D．0.35 19．一根轻质弹性绳（产生的弹力与其伸长量满足胡克定律）的一端固定在水平天花板上，其自然伸直的长度为72cm，若将一钩码挂在弹性绳的下端点，平衡时弹性绳的总长度为80cm；若将弹性绳的两端固定在天花板上的同一点，用同样的钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）（　　） A．74cm B．76cm C．80cm D．88cm 20．采用如图所示的施力方式，使同一桌子先后沿某一水平地面匀速移动，其中桌子所受摩擦力最小的是（　　） A．   B．   C．   D．   二、多项选择题（共3小题） 21．如图，现用一光滑的金属钩子勾住并用力F水平向右缓慢拉动绳子，移动过程中，以下说法正确的是（　　）    A．细绳的拉力大小始终不变 B．细绳的拉力大小逐渐增加 C．力F一直水平向左 D．力F逐渐变大 22．如图所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，先用两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环静止时，由两个测力计的示数得到拉力和的大小，此外还必须（　　） A．记录小圆环的位置 B．记录和的方向 C．测量两细线的夹角 D．测量橡皮条的伸长量 23．细绳绕过光滑轻质动滑轮，A、B两端按如图所示的方式固定，然后将质量为M的重物挂在动滑轮上，系统处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．左、右两侧的细绳中的拉力大小一定相同 B．左、右两侧的细绳与竖直方向的夹角相同 C．将B向上缓慢移动，细绳中的拉力一定增大 D．将B向下移动，细绳与竖直方向的夹角一定增大 三、计算题（共2小题） 24．如图所示，质量M=1kg的木块套在竖直杆上，并用轻绳与质量m=2kg的小球相连．今用跟水平方向成α=30°角的力F=20N拉着球，带动木块一起竖直向下匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g=10m/s2， 求： （1）运动过程中轻绳与竖直方向的夹角θ；     （2）木块M与杆间的动摩擦因数μ. 25．如图所示，重为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重为200 N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止．不计滑轮与绳的摩擦，求 （1）地面对人的支持力的大小； （2）地面对人的摩擦力的大小。 第三部分　拔高训练 本部分选取情境新颖、过程复杂的平衡类问题，需要灵活选取研究对象并善用图示工具，供学有余力的同学选做。 综合题（共3小题） 26．质量为的物体放在倾角为的斜面上时，恰好能匀速下滑，现用细线系住物体，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体，物体恰好能沿斜面匀速上滑，求 (1)物体与斜面间的动摩擦因数？ (2)物体的质量？ 27．为了把陷在泥坑里的汽车拉出来，司机用一条结实的长12m的绳子把汽车拴在一棵大树上，在绳的中点用200N的力F，沿与绳垂直的方向拉绳，结果中点被拉过60cm。如图所示，假设绳子的伸长可以不计，求这时汽车受到的拉力的大小。 28．如图所示， 质量为m 物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30°的静止斜面上， 物块A与斜面间的动摩擦因数为μ（）。细绳绕过定滑轮O，左右两边与竖直方向的夹角α=30°、β=60°，细绳右端固定在天花板上，为细绳上一光滑动滑轮，下方悬挂着重物B。整个装置处于静止状态，重力加速度为g，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。求： (1)重物B的质量为多少时，A与斜面间恰好没有摩擦力作用？ (2) A与斜面间恰好没有摩擦力作用时，水平地面对斜面的摩擦力为多大？ (3)重物B的质量满足什么条件时，物块A能在斜面上保持静止？ 参考答案与详解 一、客观题答案速查 基础训练·单项选择题（1~10题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A A D B B C A D D 基础训练·多项选择题（11~14题） 11 12 13 14 AC BC AD ABC 能力提升·单项选择题（17~20题） 17 18 19 20 C B B C 能力提升·多项选择题（21~23题） 21 22 23 AD AB AB 二、计算题详解 15． 【答案】（1）50 N；（2）30 N，水平向左 【详解】（1）金属球静止，受到重力、斜面和墙面的支持力，受力如图所示 根据平衡条件，斜面体对金属球的支持力为 （2）墙对金属球的支持力为 以金属球和斜面体为整体，水平方向受到墙的支持力和地面对斜面体的摩擦力，根据平衡条件有 摩擦力的方向水平向左。 16． 【答案】(1)， (2)16kg 【详解】（1）对C点受力分析可知， （2）绳BC能承受的最大拉力为80N，则注入沙袋中沙子质量的最大值 此时 可知注入沙袋中沙子质量的最大值为16kg。 24． 【答案】（1）60°；（2） 【详解】（1）对m受力分析：m三力平衡；如图1 因为F=mg=20N，且F与mg的夹角120°，F与mg的合力大小为20N，根据平衡条件得到：T=20N，方向为F与mg的角平分线 由几何知识得到，θ=60° （2）对M受力分析：M四力平衡；如图2，根据正交分解法得 ； ；   T′sinθ=N 又 解得 25． 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）以物体为对象，根据受力平衡可得，轻绳拉力大小为 以人为对象，竖直方向根据受力平衡可得 解得地面对人的支持力的大小为 （2）以人为对象，水平方向根据受力平衡可得 26． 【答案】（）（） 【详解】(1)物体恰好能匀速下滑，说明物体受力平衡，受力图如图．     由平衡条件得 解得动摩擦因数： ． (2)设物体的质量为． 对物体B： 对物体A有 ． 解得： ． 27． 【答案】 【详解】产生使两段绳子拉伸的效果，如图 由相似三角形的知识可得： 故 28． 【答案】(1)；(2)，方向水平向左； (3) 【详解】(1)受力分析可知： A与斜面间恰好没有摩擦力作用即f=0，根据平衡条件， 解得 由B受力平衡可知 则重物B的质量为 (2)对斜面体受力分析和平衡条件可知 方向水平向左。 (3) 如果物体A恰好不上滑，则对A，平行斜面方向T1cos30°-mgsin30°-f=0 垂直斜面方向N+T1sin30°-mgcos30°=0 解得 如果物体A恰好不下滑，摩擦力反向，则对A，平行斜面方向T2cos30°-mgsin30°+f=0 垂直斜面方向N+T2sin30°-mgcos30°=0 解得 对物体B，根据平衡条件，有2Tcos60°=m′g 故绳子的拉力等于物体B的重力，故物体B的质量范围为 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 $