第3章 相互作用——力（单元分层自测·基础通关卷）-2026-2027 学年高一 上学期物理人教版必修第一册

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高一上学期物理章末自测 第三章 相互作用——力·基础通关 注意事项： 1．建议用时：75分钟 试卷满分：100分。 2．测试范围：人教版必修第一册第3章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．如图所示为跳水运动员跳水前的起跳动作。设人对跳板的压力为F1，跳板对人的支持力为F2，则（     ） A．F1和F2是一对平衡力 B．F1和F2是一对作用力和反作用力 C．先有力F1，后有力F2 D．F1和F2方向相反，大小不相等 2．如图所示为台风吹弯大树的场景，下列说法正确的是（     ） A．大树所受重力方向沿着树干方向向下 B．大树被风吹弯过程中重心位置一定在大树上 C．掉落地面上的树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的 D．掉落地面上的树枝对地面的弹力是由于地面形变产生的 3．如图甲所示，某人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上的质量为5 kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，取重力加速度大小g=10 m/s2，下列说法正确的是（     ） A．木箱所受的静摩擦力始终为21 N B．木箱所受的滑动摩擦力为21 N C．木箱与地面间的动摩擦因数为0.40 D．木箱与地面间的动摩擦因数为0.42 4．生活中拉链在很多衣服上得到应用，图中是衣服上拉链的一部分，当我们把拉链拉开的时候，拉头与拉链接触处呈三角形，使很难直接分开的拉链很容易地拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是（　　） A．拉开拉链的时候，三角形的物体增大了拉拉链的拉力 B．拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较小的分力 C．拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力 D．以上说法都不正确 5．如图所示，一木块放在水平地面上，在的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s，则下列说法正确的是（     ） A．当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N B．若想使木块以3 m/s的速度做匀速直线运动，所需要的力大于8 N C．当水平拉力时，木块受到的摩擦力为20 N D．将水平拉力撤去，木块速度越来越小，木块受到的摩擦力越来越大 6．如图所示，轻弹簧的两端各受10 N的拉力作用，弹簧静止时伸长了5 cm（在弹性限度内）。下列说法中正确的是（　　） A．弹簧的弹力为零 B．该弹簧的劲度系数k为400 N/m C．该弹簧的劲度系数k为200 N/m D．根据，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大 7．如图所示，一个质量为m的小球用轻绳悬挂于O点。小球受到水平向左的风力F作用，稳定时细线与竖直方向夹角为。重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．稳定时小球所受合力不为零 B．稳定时，细线拉力大小 C．稳定时，风力大小 D．若风力逐渐增大，该过程中细线拉力将保持不变 8．（多选）如图，一个质量分布不均匀的金属圆环静止在水平桌面上，下列说法正确的是（     ） A．桌面受到的压力就是圆环的重力 B．金属圆环的重心一定在圆环的圆心处 C．桌面对圆环的支持力是因为桌面发生弹性形变产生的 D．圆环受到的重力方向竖直向下，与桌面是否水平无关 9．（多选）有两个大小不变、方向改变的力和，这两个力的合力为，随两分力的夹角变化的关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．这两个力的合力大小变化范围是 B．这两个力的合力大小变化范围是 C．和的大小分别为和 D．和的大小分别为和 10．（多选）如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，轻绳延长线过球心，重力可记为G），另一端连接水平平台上的玩具小车，小车牵引着水平绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。在铁球上升且未离开竖直墙面的过程中，某时刻细绳与竖直方向的夹角，下列说法正确的是（   ） A．这个时刻拉力为 B．上升过程中绳对球的拉力变大 C．上升过程中竖直墙面对球的支持力大小不变 D．上升过程中竖直墙面对球的支持力变大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”的实验。 (1)甲同学采用如图甲所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中作出小盘中砝码的重力与弹簧伸长量的图像如图乙所示。（重力加速度） ①利用图乙中图像，可求得该弹簧的劲度系数为__________________N/m。 ②利用图乙中图像，可求得小盘的质量为__________________kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比__________________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 (2)为了制作一个弹簧测力计，乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，当拉力为时，弹簧伸长量为，根据测得的数据绘出如图丙所示的图像，为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧__________________（填“A”或“B”）。 12．在“探究力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置。 (1)某同学在做该实验时 A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好 B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置时，拉力要适当大些 D．拉力和的夹角越大越好 认为其中正确的是______ （填入相应的字母） (2)若两个弹簧测力计的读数均为，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是______。 (3)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中______是和合力的实际测量值。 三．计算题（本题共3小题，共38分） 13．某弹簧弹力与弹簧总长度的关系图线的一部分如图所示，若弹簧始终在弹性限度内，求 (1)弹簧的原长是多少？ (2)弹簧的劲度系数是多少？ (3)该弹簧的弹力大小是时，弹簧的总长度是多少？ 14．如图甲所示，质量为的正方形铁块A放在水平粗糙的长木板上，轻绳左端与铁块相连，右端通过定滑轮和力传感器相连，水平向左拉长木板，图乙是通过力传感器连接的计算机得到的拉力随时间变化的图像，其中，段可认为是与横轴平行的直线，且纵坐标约为，空气阻力和定滑轮的摩擦忽略不计，重力加速度，求 (1)铁块在状态受到的摩擦力大小； (2)铁块与木板间的最大静摩擦大小； (3)铁块和木板间的动摩擦因数。 15．图（a）所示，某人借助瑜伽球锻炼腿部力量，她曲膝静蹲，背部倚靠在瑜伽球上，瑜伽球紧靠竖直墙面。假设瑜伽球光滑且视为球体，整体模型可简化成如图（b）所示。已知人的背部与水平面夹角，人的质量，瑜伽球的质量，重力加速度取，，，求： (1)瑜伽球受到人的弹力的大小和墙面的弹力的大小； (2)人受到水平地面的支持力的大小； (3)人受到水平地面的摩擦力的大小和方向。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一上学期物理章末自测 第三章 相互作用——力·基础通关 注意事项： 1．建议用时：75分钟 试卷满分：100分。 2．测试范围：人教版必修第一册第3章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．如图所示为跳水运动员跳水前的起跳动作。设人对跳板的压力为F1，跳板对人的支持力为F2，则（     ） A．F1和F2是一对平衡力 B．F1和F2是一对作用力和反作用力 C．先有力F1，后有力F2 D．F1和F2方向相反，大小不相等 2．如图所示为台风吹弯大树的场景，下列说法正确的是（     ） A．大树所受重力方向沿着树干方向向下 B．大树被风吹弯过程中重心位置一定在大树上 C．掉落地面上的树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的 D．掉落地面上的树枝对地面的弹力是由于地面形变产生的 3．如图甲所示，某人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上的质量为5 kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，取重力加速度大小g=10 m/s2，下列说法正确的是（     ） A．木箱所受的静摩擦力始终为21 N B．木箱所受的滑动摩擦力为21 N C．木箱与地面间的动摩擦因数为0.40 D．木箱与地面间的动摩擦因数为0.42 4．生活中拉链在很多衣服上得到应用，图中是衣服上拉链的一部分，当我们把拉链拉开的时候，拉头与拉链接触处呈三角形，使很难直接分开的拉链很容易地拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是（　　） A．拉开拉链的时候，三角形的物体增大了拉拉链的拉力 B．拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较小的分力 C．拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力 D．以上说法都不正确 5．如图所示，一木块放在水平地面上，在的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s，则下列说法正确的是（     ） A．当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N B．若想使木块以3 m/s的速度做匀速直线运动，所需要的力大于8 N C．当水平拉力时，木块受到的摩擦力为20 N D．将水平拉力撤去，木块速度越来越小，木块受到的摩擦力越来越大 6．如图所示，轻弹簧的两端各受10 N的拉力作用，弹簧静止时伸长了5 cm（在弹性限度内）。下列说法中正确的是（　　） A．弹簧的弹力为零 B．该弹簧的劲度系数k为400 N/m C．该弹簧的劲度系数k为200 N/m D．根据，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大 7．如图所示，一个质量为m的小球用轻绳悬挂于O点。小球受到水平向左的风力F作用，稳定时细线与竖直方向夹角为。重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．稳定时小球所受合力不为零 B．稳定时，细线拉力大小 C．稳定时，风力大小 D．若风力逐渐增大，该过程中细线拉力将保持不变 8．（多选）如图，一个质量分布不均匀的金属圆环静止在水平桌面上，下列说法正确的是（     ） A．桌面受到的压力就是圆环的重力 B．金属圆环的重心一定在圆环的圆心处 C．桌面对圆环的支持力是因为桌面发生弹性形变产生的 D．圆环受到的重力方向竖直向下，与桌面是否水平无关 9．（多选）有两个大小不变、方向改变的力和，这两个力的合力为，随两分力的夹角变化的关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．这两个力的合力大小变化范围是 B．这两个力的合力大小变化范围是 C．和的大小分别为和 D．和的大小分别为和 10．（多选）如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，轻绳延长线过球心，重力可记为G），另一端连接水平平台上的玩具小车，小车牵引着水平绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。在铁球上升且未离开竖直墙面的过程中，某时刻细绳与竖直方向的夹角，下列说法正确的是（   ） A．这个时刻拉力为 B．上升过程中绳对球的拉力变大 C．上升过程中竖直墙面对球的支持力大小不变 D．上升过程中竖直墙面对球的支持力变大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”的实验。 (1)甲同学采用如图甲所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中作出小盘中砝码的重力与弹簧伸长量的图像如图乙所示。（重力加速度） ①利用图乙中图像，可求得该弹簧的劲度系数为__________________N/m。 ②利用图乙中图像，可求得小盘的质量为__________________kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比__________________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 (2)为了制作一个弹簧测力计，乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，当拉力为时，弹簧伸长量为，根据测得的数据绘出如图丙所示的图像，为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧__________________（填“A”或“B”）。 12．在“探究力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置。 (1)某同学在做该实验时 A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好 B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置时，拉力要适当大些 D．拉力和的夹角越大越好 认为其中正确的是______ （填入相应的字母） (2)若两个弹簧测力计的读数均为，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是______。 (3)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中______是和合力的实际测量值。 三．计算题（本题共3小题，共38分） 13．某弹簧弹力与弹簧总长度的关系图线的一部分如图所示，若弹簧始终在弹性限度内，求 (1)弹簧的原长是多少？ (2)弹簧的劲度系数是多少？ (3)该弹簧的弹力大小是时，弹簧的总长度是多少？ 14．如图甲所示，质量为的正方形铁块A放在水平粗糙的长木板上，轻绳左端与铁块相连，右端通过定滑轮和力传感器相连，水平向左拉长木板，图乙是通过力传感器连接的计算机得到的拉力随时间变化的图像，其中，段可认为是与横轴平行的直线，且纵坐标约为，空气阻力和定滑轮的摩擦忽略不计，重力加速度，求 (1)铁块在状态受到的摩擦力大小； (2)铁块与木板间的最大静摩擦大小； (3)铁块和木板间的动摩擦因数。 15．图（a）所示，某人借助瑜伽球锻炼腿部力量，她曲膝静蹲，背部倚靠在瑜伽球上，瑜伽球紧靠竖直墙面。假设瑜伽球光滑且视为球体，整体模型可简化成如图（b）所示。已知人的背部与水平面夹角，人的质量，瑜伽球的质量，重力加速度取，，，求： (1)瑜伽球受到人的弹力的大小和墙面的弹力的大小； (2)人受到水平地面的支持力的大小； (3)人受到水平地面的摩擦力的大小和方向。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一上学期物理章末自测 第三章 相互作用——力·基础通关 参考答案 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C C C A C C CD AC BD 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11．(1)200 0.1 相等 (2)A 12．(1)ABC (2)不能 两个弹簧测力计的合力大于量程 (3) 三．计算题（本题共3小题，共38分） 13．（1）由图像可知，弹簧的原长 （2）弹簧的劲度系数 （3）该弹簧的弹力大小是时，弹簧的形变量 若弹簧被压缩，则弹簧的总长度是 若弹簧被拉长，则弹簧的总长度是 14．（1）由题意可知力传感器的示数等于物块所受的摩擦力大小，由图像可知，在段，拉力一直增大，铁块受到的摩擦力是静摩擦力；cde段拉力先减小后近似保持不变，则铁块受到的摩擦力是滑动摩擦力，可得 由图乙可得 （2）由图像可知，铁块在状态受到的摩擦力为最大静摩擦力，由 由图乙可得 （3）由图乙可知铁块受到的滑动摩擦力 由， 解得 15．（1）对B进行受力分析，如图（a）所示 由平衡条件可得， 解得， （2）对整体进行受力分析，如图（b）所示 由平衡条件可得 解得 （3）整体法分析得人受到水平地面的摩擦力 方向水平向右。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一上学期物理章末自测 第三章 相互作用——力·基础通关 注意事项： 1．建议用时：75分钟 试卷满分：100分。 2．测试范围：人教版必修第一册第3章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．如图所示为跳水运动员跳水前的起跳动作。设人对跳板的压力为F1，跳板对人的支持力为F2，则（     ） A．F1和F2是一对平衡力 B．F1和F2是一对作用力和反作用力 C．先有力F1，后有力F2 D．F1和F2方向相反，大小不相等 【答案】B 【详解】根据牛顿第三定律，作用力与反作用力的定义是两个物体之间相互作用的一对力，F1、F2是一对作用力和反作用力，同时产生，大小相等，方向相反。 故选B。 2．如图所示为台风吹弯大树的场景，下列说法正确的是（     ） A．大树所受重力方向沿着树干方向向下 B．大树被风吹弯过程中重心位置一定在大树上 C．掉落地面上的树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的 D．掉落地面上的树枝对地面的弹力是由于地面形变产生的 【答案】C 【详解】A．重力的方向总是竖直向下的，与物体的形状及放置状态无关，大树弯曲时重力方向依然竖直向下，不沿着树干方向，故A错误； B．物体的重心位置与物体的形状和质量分布有关，大树被风吹弯后形状发生改变，其重心位置可能发生变化，甚至可能位于大树实体之外（例如弯曲成环状或L状时），故B错误； CD．弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生的，掉落地面上的树枝对地面的弹力（压力），施力物体是树枝，是由于树枝发生形变要恢复原状而对地面产生的，故C正确，D错误。 故选C。 3．如图甲所示，某人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上的质量为5 kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，取重力加速度大小g=10 m/s2，下列说法正确的是（     ） A．木箱所受的静摩擦力始终为21 N B．木箱所受的滑动摩擦力为21 N C．木箱与地面间的动摩擦因数为0.40 D．木箱与地面间的动摩擦因数为0.42 【答案】C 【详解】A．由图可知，木箱所受的静摩擦力从零增加到21 N，A错误； B．由图可知，木箱所受的滑动摩擦力为20N，B错误； CD．木箱与地面间的动摩擦因数为，C正确，D错误。 故选C。 4．生活中拉链在很多衣服上得到应用，图中是衣服上拉链的一部分，当我们把拉链拉开的时候，拉头与拉链接触处呈三角形，使很难直接分开的拉链很容易地拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是（　　） A．拉开拉链的时候，三角形的物体增大了拉拉链的拉力 B．拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较小的分力 C．拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力 D．以上说法都不正确 【答案】C 【详解】在拉开拉链的时候，三角形物体在两链间和拉头一起运动，手的拉力在三角形物体上产生了两个分力，分力的大小大于拉力的大小，即拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个较大的分力，所以很难直接分开的拉链很容易拉开。 故选C。 5．如图所示，一木块放在水平地面上，在的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s，则下列说法正确的是（     ） A．当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N B．若想使木块以3 m/s的速度做匀速直线运动，所需要的力大于8 N C．当水平拉力时，木块受到的摩擦力为20 N D．将水平拉力撤去，木块速度越来越小，木块受到的摩擦力越来越大 【答案】A 【详解】木块在水平方向上受拉力和滑动摩擦力作用。由于木块做匀速直线运动，根据平衡条件有 代入数据解得 滑动摩擦力的大小由接触面的粗糙程度和正压力决定，与木块的运动速度大小无关。 A．当木块以的速度做匀速直线运动时，受力依然平衡，拉力等于滑动摩擦力，故滑动摩擦力仍为，故A正确； B．若想使木块以的速度做匀速直线运动，拉力只需等于滑动摩擦力，即仍为，不需要大于，故B错误； C．当水平拉力时，木块做加速运动，但滑动摩擦力大小不变，仍为，故C错误； D．将水平拉力撤去后，木块由于惯性继续向前滑动，速度越来越小，但在停止前仍受滑动摩擦力，其大小保持不变，故D错误。 故选A。 6．如图所示，轻弹簧的两端各受10 N的拉力作用，弹簧静止时伸长了5 cm（在弹性限度内）。下列说法中正确的是（　　） A．弹簧的弹力为零 B．该弹簧的劲度系数k为400 N/m C．该弹簧的劲度系数k为200 N/m D．根据，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大 【答案】C 【详解】A．弹簧的弹力等于一端所受的拉力，故弹簧的弹力为10 N，故A错误； BC．根据胡克定律F＝kx得，该弹簧的劲度系数，故B错误，C正确； D．弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F无关，与弹簧自身有关，故D错误。 故选C。 7．如图所示，一个质量为m的小球用轻绳悬挂于O点。小球受到水平向左的风力F作用，稳定时细线与竖直方向夹角为。重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．稳定时小球所受合力不为零 B．稳定时，细线拉力大小 C．稳定时，风力大小 D．若风力逐渐增大，该过程中细线拉力将保持不变 【答案】C 【详解】A．稳定时小球处于平衡状态，则小球所受合力为零，A错误； BC．稳定时，对小球受力分析，竖直方向 可得细线拉力大小 水平方向，B错误，C正确； D．由上述表达式可知，若风力逐渐增大，则θ角变大，细线拉力将变大，D错误。 故选C。 8．（多选）如图，一个质量分布不均匀的金属圆环静止在水平桌面上，下列说法正确的是（     ） A．桌面受到的压力就是圆环的重力 B．金属圆环的重心一定在圆环的圆心处 C．桌面对圆环的支持力是因为桌面发生弹性形变产生的 D．圆环受到的重力方向竖直向下，与桌面是否水平无关 【答案】CD 【详解】A．桌面受到的压力属于弹力，是圆环的接触面上发生形变产生的；圆环的重力是地球对圆环的引力衍生的力，二者的施力物体、受力物体、力的性质都完全不同，只是大小在该静止场景下相等，不能说压力“就是”重力，故A错误； B．只有质量分布均匀、形状规则的物体重心才在几何中心，本题明确说明金属圆环质量分布不均匀，因此它的重心不一定在圆环的圆心处，故B错误； C．根据弹力的产生原理，弹力是施力物体发生弹性形变后，要恢复原状对受力物体产生的作用力，桌面对圆环的支持力的施力物体是桌面，因此是桌面发生弹性形变产生的，故C正确； D．重力的方向始终为竖直向下（即垂直于当地水平面指向地心方向），是由地球引力决定的，和桌面是否水平没有关联，故D正确。 故选CD。 9．（多选）有两个大小不变、方向改变的力和，这两个力的合力为，随两分力的夹角变化的关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．这两个力的合力大小变化范围是 B．这两个力的合力大小变化范围是 C．和的大小分别为和 D．和的大小分别为和 【答案】AC 【详解】CD．由题图可知，当两分力夹角为时，两分力的合力为，由于，则有 当两分力夹角为时，两分力的合力为，则有 联立解得这两个分力的大小分别为，，故C正确，D错误； AB．和的大小分别为和时，其合力大小的变化范围是。故A正确，B错误。 故选AC。 10．（多选）如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，轻绳延长线过球心，重力可记为G），另一端连接水平平台上的玩具小车，小车牵引着水平绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。在铁球上升且未离开竖直墙面的过程中，某时刻细绳与竖直方向的夹角，下列说法正确的是（   ） A．这个时刻拉力为 B．上升过程中绳对球的拉力变大 C．上升过程中竖直墙面对球的支持力大小不变 D．上升过程中竖直墙面对球的支持力变大 【答案】BD 【详解】由于球匀速运动，所受合力为零 则在竖直方向上有Tcosθ=G 可得 支持力N=Gtanθ 随着θ逐渐增大，绳子拉力逐渐增大；竖直墙面对球的支持力大小逐渐增大。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”的实验。 (1)甲同学采用如图甲所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中作出小盘中砝码的重力与弹簧伸长量的图像如图乙所示。（重力加速度） ①利用图乙中图像，可求得该弹簧的劲度系数为__________________N/m。 ②利用图乙中图像，可求得小盘的质量为__________________kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比__________________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 (2)为了制作一个弹簧测力计，乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，当拉力为时，弹簧伸长量为，根据测得的数据绘出如图丙所示的图像，为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧__________________（填“A”或“B”）。 【答案】(1) 200 0.1 相等 (2)A 【详解】（1）①[1]设小盘的质量为，根据胡克定律及平衡条件得 整理得 该弹簧的劲度系数为 结合图乙可得 ②[2]由图乙可知，当时，弹簧的伸长量为，则有 解得小盘的质量 [3]根据 可知，应用图像法处理实验数据，小盘的质量只会让图线平移，不会改变图线的斜率，图像的斜率仍表示弹簧的劲度系数，故小盘的质量不会影响弹簧劲度系数的测量结果，故弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比相等。 （2）在弹性限度内，弹簧拉力与弹簧伸长量成正比，劲度系数 在相同拉力作用下，弹簧A的伸长大，则弹簧A较灵敏，弹簧劲度系数小，故为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧A。 12．在“探究力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置。 (1)某同学在做该实验时 A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好 B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置时，拉力要适当大些 D．拉力和的夹角越大越好 认为其中正确的是______ （填入相应的字母） (2)若两个弹簧测力计的读数均为，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是______。 (3)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中______是和合力的实际测量值。 【答案】(1)ABC (2) 不能 两个弹簧测力计的合力大于量程 (3) 【详解】（1）A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，更好确定拉力方向，实验效果更好，故A正确； B．作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，同时为了减小因摩擦造成的误差，故应使各力尽量与木板面平行，以及读弹簧秤示数时，视线要正对刻度，故B正确； C．在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果与两个力作用效果相同，且拉力适当大一些，减小测量的误差，故C正确； D．两个拉力的夹角过大，合力会过小，测量理论值时相对误差变大；夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D错误。 故选ABC。 （2）两力均为，且相互垂直，则其合力大小为 合力超过了弹簧秤的量程，故弹簧秤无法测出物体所受的合力，故不能使用。 （3）本实验采用了“等效替代法”，与的合力的实际测量值为一个弹簧测力计拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值。所以是和的合力的理论值，是和的合力的实际测量值。 三．计算题（本题共3小题，共38分） 13．某弹簧弹力与弹簧总长度的关系图线的一部分如图所示，若弹簧始终在弹性限度内，求 (1)弹簧的原长是多少？ (2)弹簧的劲度系数是多少？ (3)该弹簧的弹力大小是时，弹簧的总长度是多少？ 【详解】（1）由图像可知，弹簧的原长 （2）弹簧的劲度系数 （3）该弹簧的弹力大小是时，弹簧的形变量 若弹簧被压缩，则弹簧的总长度是 若弹簧被拉长，则弹簧的总长度是 14．如图甲所示，质量为的正方形铁块A放在水平粗糙的长木板上，轻绳左端与铁块相连，右端通过定滑轮和力传感器相连，水平向左拉长木板，图乙是通过力传感器连接的计算机得到的拉力随时间变化的图像，其中，段可认为是与横轴平行的直线，且纵坐标约为，空气阻力和定滑轮的摩擦忽略不计，重力加速度，求 (1)铁块在状态受到的摩擦力大小； (2)铁块与木板间的最大静摩擦大小； (3)铁块和木板间的动摩擦因数。 【详解】（1）由题意可知力传感器的示数等于物块所受的摩擦力大小，由图像可知，在段，拉力一直增大，铁块受到的摩擦力是静摩擦力；cde段拉力先减小后近似保持不变，则铁块受到的摩擦力是滑动摩擦力，可得 由图乙可得 （2）由图像可知，铁块在状态受到的摩擦力为最大静摩擦力，由 由图乙可得 （3）由图乙可知铁块受到的滑动摩擦力 由， 解得 15．图（a）所示，某人借助瑜伽球锻炼腿部力量，她曲膝静蹲，背部倚靠在瑜伽球上，瑜伽球紧靠竖直墙面。假设瑜伽球光滑且视为球体，整体模型可简化成如图（b）所示。已知人的背部与水平面夹角，人的质量，瑜伽球的质量，重力加速度取，，，求： (1)瑜伽球受到人的弹力的大小和墙面的弹力的大小； (2)人受到水平地面的支持力的大小； (3)人受到水平地面的摩擦力的大小和方向。 【详解】（1）对B进行受力分析，如图（a）所示 由平衡条件可得， 解得， （2）对整体进行受力分析，如图（b）所示 由平衡条件可得 解得 （3）整体法分析得人受到水平地面的摩擦力 方向水平向右。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $