（2021新人教版）高中物理必修第一册第三章 相互作用-力 单元测试题（含答案）.docx

1、绝密启用前 （新教材）人教版（新教材）人教版 物理物理 必修第一册必修第一册 第三章第三章 相互作用相互作用-力力 单元测单元测 试题试题 本试卷分第卷和第卷两部分，共 100 分 分卷 I 一一、单选题、单选题(共共 10 小题小题,每小题每小题 4.0 分分,共共 40 分分) 1.如图所示，半球形物体 A 和小球 B 紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球 B 表面 的摩擦，用水平力 F 沿物体 A 表面将小球 B 缓慢拉至物体 A 的最高点 C，物体 A 始终保持静止状 态，则下列说法中正确的是() A 物体 A 受到 4 个力的作用 B 物体 A 受到斜面的摩擦力大小始终不

2、变 C 小球 B 对物体 A 的压力大小始终不变 D 小球 B 对物体 A 的压力大小一直增加 2.一块砖放在一长木板表面的中间，长木板放在水平地面上，现缓慢地抬起木板的一端，而保持另 一端不动，关于砖所受的摩擦力 F，下列叙述中正确的是() AF 随木板的倾角的增大而减小 B 砖滑动前，F 随木板的倾角的增大而增大；砖开始滑动后，F 随木板的倾角的增大而减小 C 砖滑动前，F 随木板的倾角的增大而减小；砖开始滑动后，F 随木板的倾角的增大而增大 D 砖滑动前后，F 均随木板的倾角的增大而增大 3.如图所示，四根完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为 F 的拉力作用，而左 端的情

3、况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上；中弹簧的左端受大小也为 F 的拉力作用；中 弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦 的桌面上滑动若认为弹簧的质量都为零，以 l1、l2、l3、l4依次表示四根弹簧的伸长量，则有 () Al2l1 Bl4l1 Cl1l3 Dl2l4 4.如下图所示，将两弹簧测力计 a、b 连结在一起，当用力缓慢拉 a 弹簧测力计时，发现不管拉力 F 多大，a、b 两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明() A 这是两只完全相同的弹簧测力计 B 弹力的大小与弹簧的形变量成正比 C 作用力与反作用力大小相等、方向相反 D 力是改变物体

4、运动状态的原因 5.关于弹簧的劲度系数的说法中正确的是() A 因胡克定律可写成 k，由此可知弹力越大，劲度系数越大 B 在弹性限度内，弹簧拉长一些后，劲度系数变小 C 在弹性限度内，无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变 D 劲度系数大的弹簧能够产生更大的弹力 6.跳高运动员在如图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是() 7.如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时 各弹簧的弹力分别为 F1、F2、F3，其大小关系是() AF1F2F3 BF1F2F3 CF1F3F2 DF3F1F2 8.甲乙两人在比较滑的水平地面上拔河，甲身材高瘦，乙身材

5、矮胖，两人力气差不多，体重也差不 多，穿相同材料的鞋子，则() A 甲赢的几率大 B 乙赢的几率大 C 力气大的肯定赢 D 两人对绳子的拉力一样大，因此赢的几率相同 9.如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者 为赢若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是() A 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C 若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D 若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利 10.减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全

6、。当汽 车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为 F，下图中弹力 F 画法正确且分解合理的是() A B C D 二二、多选题、多选题(共共 4 小题小题,每小题每小题 5.0 分分,共共 20 分分) 11.(多选)下列说法中正确的是() A 力的合成遵循平行四边形定则 B 一切矢量的合成都遵循平行四边形定则 C 以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力 D 与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力 12.(多选)如图所示，一个半径为 R 的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态一质量为 m 的 蚂蚁(未画出)在离桌面高度为 R 处停在碗上，关于蚂蚁受力情况，下列说

7、法正确的是(sin 37 0.6，cos 370.8，重力加速度为 g)() A 碗面对蚂蚁的摩擦力为 0.6mg B 碗面对蚂蚁的摩擦力为 0.8mg C 碗面对蚂蚁的支持力为 0.8mg D 碗面对蚂蚁的支持力为 0.6mg 13.(多选)在“探究二力合成的规律”时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套 的两根细绳实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉 橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列 哪些说法是正确的() A 将橡皮条拉伸相同长度即可 B 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C 将弹簧测力计都

8、拉伸到相同刻度 D 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 14.(多选)如图所示，A、B 为同一水平线上的两个绕绳装置，转动 A、B 改变绳的长度，使光滑挂钩 下的重物 C 缓慢上升过程，下列说法中正确的是() A 重物 C 所受的合外力不变 B 重物 C 所受的合外力逐渐增大 C 绳的拉力逐渐增大 D 绳的拉力逐渐减少 分卷 II 三三、实验题、实验题(共共 1 小题小题,每小题每小题 10.0 分分,共共 10 分分) 15.在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧， 为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为 m 0

9、.1 kg，取 g 10 m/s2)，并记录绳下端的坐标 X加i(下标 i 表示挂在绳下端钩码个数)然后逐个拿下钩 码，同样记录绳下端面的坐标 X减i，绳下端坐标的平均值Xi (X 加iX减i)/2 的数据如下表： (1)同一橡皮绳的 X加i_X 减i(填大于或小于)； (2)同学的数据更符合实验要求_(填甲或乙)； (3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数 k_N/m； (4)为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？ 四四、计算题、计算题(共共 3 小题小题,每小题每小题 10.0 分分,共共 30 分分) 16.如图所示，质量分别为 m1、m2的两个物体通过轻弹簧连

10、接，在力 F 作用下一起沿水平方向做匀 速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力 F 与水平方向成角求 m1所受支持力 FN和摩擦力 Ff. 17.如图所示，三根轻质绳子 OA、OB 与 OC 将一质量为 10 kg 的重物悬挂空中而处于静止状态，其 中 OB 与天花板夹角为 30，OA 与天花板夹角为 60，要求画出结点 O 的受力分析图，标出对应的 力及角度(g 取 10 m/s2) (1)求绳子 OA、OB 对应的拉力大小FA、FB； (2)若保持 O、B 点位置不变，改变 OA 绳长度，将 A 点移动到 D 点，使得 ODOB，求此时绳子 OD 对应的拉力大小FD. 18.一根不可伸缩

11、的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住， 如图所示，设运动员的质量 M65 kg，吊椅的质量 m15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力 加速度 g 取 10 m/s2，当运动员与吊椅一起正以加速度 a1 m/s2上升时，试求： (1)运动员竖直向下拉绳的力； (2)运动员对吊椅的压力 答案解析答案解析 1.【答案】A 【解析】物体 A 受重力、压力、支持力和静摩擦力，共 4 个力，A 正确；再对 A、B 整体分析，受 拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：Ff(Mm)sinFcos， 对球 B 分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾

12、相连的矢量三角形，如图 所示：将小球 B 缓慢拉至物体 A 的最高点过程中，变小，故支持力 FN变小，拉力 F 也变小，静摩 擦力减小，故 B、C、D 错误 2.【答案】B 【解析】当砖滑动前，根据平衡条件得，静摩擦力等于重力沿斜面的分力，即 Fmgsin；当砖滑 动后，滑动摩擦力的大小 Fmgcos.由此可知 B 选项是正确的 3.【答案】D 【解析】分析可知题图中弹簧拉力大小相同，均为 F，因为 Fkx，且弹簧完全相同即 k 相同，所 以 x 相同，即 l1l2l3l4. 4.【答案】C 【解析】实验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力，它们一定大小相等、方向相反，选 项 C 正确 5

13、.【答案】C 【解析】弹簧的劲度系数 k 是由弹簧本身的因素决定的，不同弹簧 k 一般不同，同一弹簧 k 一定， 与弹力和形变量无关，故选项 C 正确，A、B 错误；弹力的大小由劲度系数和形变量共同决定，选 项 D 错误。 6.【答案】D 【解析】四种过杆姿势中，前三种过杆时重心均在横杆之上，而背越式过杆时，头、躯干、腿依 次过杆，身体的大部分与杆接近，甚至低于杆 7.【答案】A 【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；第 二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；第三幅图：以下面 的小球为研究对象，由二力平衡知，弹簧

14、的弹力等于小球的重力 G；所以平衡时各弹簧的弹力大小 相等，即有 F1F2F3.故选 A. 8.【答案】A 【解析】两个人之间的拉力属于作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反；分别对两个人进 行受力分析如图，由受力图可知，在两个人的体重差不多的情况下，甲由于受到的拉力的方向斜 向下，所以甲受到的支持力大于其重力，而乙受到的拉力斜向上，所以乙受到的支持力小于其重 力，由于二人穿相同材料的鞋子，可知甲与地面之间的最大静摩擦力大于乙与地面之间的最大静 摩擦力，所以甲赢的几率大，与二人力气的大小无关，A正确 9.【答案】C 【解析】甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力，A 错误；甲对绳的拉力

15、与乙对绳的拉 力是一对平衡力，B 错误；若甲的质量比乙大，则甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界线，故甲 能赢得“拔河”比赛的胜利，故 C 正确；收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢，故 D 错 误 10.【答案】B 【解析】减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故 A、C 错误；按 照力的作用效果分解，将 F 分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速 度，竖直方向的分力产生向上运动的作用效果，故 B正确，D 错误。 11.【答案】ABD 【解析】平行四边形定则是矢量的合成法则，比如力、速度、加速度的合成均遵循平行四边形定 则，故 A、B 正确

16、需要注意的是合力用与两分力共点的对角线表示，故 C 错误，D 正确 12.【答案】AC 【解析】蚂蚁受重力、支持力和静摩擦力，蚂蚁受力如图所示： 由几何知识得：cos0.8，则 sin0.6， 由平衡条件得：Ffmgsin0.6mg. FNmgcos0.8mg； 故 A、C 正确，B、D 错误 13.【答案】BD 【解析】实验中两次拉伸橡皮条时，应要求两次的作用效果必须完全相同，即橡皮条被拉伸的方 向、长度完全相同，所以答案选 B、D 14.【答案】AC 【解析】重物缓慢上升，处于平衡状态，故合外力为零，保持不变，所以 A 正确，B 错误；重物 受三个力，重力和两个拉力，三力平衡，两个拉力的合

17、力与重力平衡，两个拉力合力一定，夹角 不断增大，故拉力不断增大，所以 C 正确，D 错误 15.【答案】(1)小于 (2)乙 (3) 由上表作图得 由图得 k乙57 N/m (4)尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差 【解析】(1)同一橡皮绳的 X 加X减由于实验中加挂钩码过多，拉力过大，橡皮筋的伸长超过了弹 性限度，减挂钩码时弹性尚未恢复 (2)由于橡皮筋的伸长与拉力(钩码个数)成正比，橡皮绳下端坐标(橡皮筋长度)应随钩码个数的增加 线性增加，即每增加一个够吗，橡皮绳下端坐标值的增加相同，从表中数据可以看出，乙同学的 测量数据较符合这一要求 (3)由所给数据的

18、改变量如下表所示： 由乙同学的数据可得到不同拉力下橡皮绳的伸长量(XiX1)数据：(2 N,15.5 mm)(3 N,30.0 mm)(4 N,47.7 mm)(5 N,64.8 mm)(6 N,85.5 mm)， 由乙数据可描点作出图象如下图所示 由图象的斜率可知：k57 N/m. (4)为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长 量，以减小长度测量误差 16.【答案】(m1m2)gFsinFcos 【解析】m1、m2两个物体相对静止，则可以把两个物体看做一个整体进行分析，整体受到重力、 支持力、拉力和摩擦力，把拉力进行正交分解，物体匀速向前运动，整体

19、受力平衡，支持力 FN (m1m2)gFsin，摩擦力 FfFcos. 17.【答案】(1)50N50 N(2)100 N 【解析】对结点 O 受力分析如图甲所示， (1)根据平衡条件，由几何知识得： FAmgcos3050N FBmgsin3050 N. (2)将 A 点移动到 D 点后画出受力图如图乙所示，运用合成法，由几何知识得： FDmg100 N. 18.【答案】(1)440 N(2)275 N 【解析】(1)设运动员受到绳向上的拉力为 F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的 拉力也是 F，对运动员和吊椅整体进行受力分析如甲图所示，则有： 2F(mM)g(mM)a，解得 F440 N 由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力 F440 N. (2)设吊椅对运动员的支持力为 FN，对运动员进行受力分析如图乙所示，则有：FFNMgMa， FN275 N 由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为 275 N.