物理人教2019必修第一册第三章 相互作用—力 章末自习题（含答案）

2022—2023学年物理人教2019必修第一册第三章 相互作用—力 章末自习题附答案
一、选择题。
1、如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为m的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量也为m的物块．两物块静止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为l1和l2.已知重力加速度为g，两弹簧均在弹性限度内．则这两根弹簧的劲度系数为(　　)
A. B. C. D.
2、用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动．用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大．下列说法正确的是(　　)
A．木块开始运动前，摩擦力可以用公式Ff＝μFN计算
B．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
C．木块开始运动前，拉力小于摩擦力
D．当拉力达到某一数值时木块开始移动，运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大
3、关于作用力和反作用力，下列说法正确的是(　　)
A．物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力
B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一条直线上，因此它们的合力为零
C．弹力的反作用力一定是弹力
D．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力
4、将一个力F分解为两个力F1、F2，下列情况不可能的是(　　)
A．F1或F2垂直于F B．F1、F2都与F在同一直线上
C．F1或F2的大小等于F D．F1、F2的大小和方向都与F相同
5、某物体受四个力的作用而处于静止状态,保持其他三个力的大小和方向均不变,使另一个大小为F的力的方向转过90°,则欲使物体仍保持静止状态,必须再加上一个力,大小为 (　　)
A.F B.F C.2F D.3F
6、某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸展，用刻度尺测出其长度L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码，平衡后测出其长度L，令x＝L－L0。改变钩码数，进行多次测量，用F表示弹簧下端受到的钩码的拉力，则下列F－x图线，你认为符合实际情况的是(　　)
7、如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，斜面上放有一重为G的物块，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝，水平轻弹簧一端顶住物块，另一端顶住竖直墙面，物块刚好沿斜面向上滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹力大小是(　　)
A.G B.G C.G D.G
8、一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度．则该弹簧的劲度系数为(　　)
A．40 m/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m
9、如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G＝1 000 N．某人用F＝400 N的水平力拉货箱，没有拉动．则货箱受到的静摩擦力大小是(　　)
A．400 N B．600 N C．1 000 N D．1 400 N
10、如图所示，一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱，未推动，下列说法正确的是(　　)
A．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力
B．小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力
C．木箱对地面的压力就是木箱所受的重力
D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
11、一个力的大小为30 N，将此力分解为两个分力，这两个分力的大小不可能是(　　)
A．10 N、10 N B．20 N、40 N
C．200 N、200 N D．700 N、720 N
12、如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ,下列关系正确的是 (　　)
A.F= B.F=mgtanθ C.FN= D.FN=mgtanθ
13、足球运动是目前最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为四种与足球有关的情景．下列说法正确的是(　　)
A．甲图中，静止在地面上的足球受到的弹力是由足球形变产生的
B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C．丙图中，静止的足球受到脚所施加的竖直向下的弹力与地面提供的竖直向上的弹力是一对相互平衡的力
D．丁图中，球网与足球间的弹力产生了两个明显的作用效果：一是使球网发生明显形变；二是使足球改变了运动状态
14、如图是研究静摩擦力的装置，弹簧测力计对物块的拉力沿水平方向．逐渐增大拉力，当拉力小于10 N时，物块保持静止；等于10 N时，物块恰好运动．下列分析正确的是(　　)
A．物块受到的最大静摩擦力是10 N
B．示数为5 N时，物块受到的静摩擦力是10 N
C．示数为15 N时，物块受到的静摩擦力是10 N
D．示数为10 N时，物块受到的摩擦力是0
15、跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在3 m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则(　　)
A．先有F1后有F2
B．一旦人离开跳板，F2立即消失，F1依旧存在
C．因人离开跳板前具有向上的加速度，所以F2大于F1
D．F1和F2大小相等、方向相反，是一对相互作用力
16、（双选）如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是(　　)
A．甲、乙、丙所受摩擦力相同 B．甲受到的摩擦力最小
C．乙受到的摩擦力最大 D．丙受到的摩擦力最大
17、将重为6mg的均匀长方体切成相等的A、B两部分,切面与边面夹角为60°,如图所示叠放并置于水平地面上,现用弹簧秤竖直向上拉物块A的上端,弹簧秤示数为mg,整个装置保持静止,则 (　　)
A.A、B之间的静摩擦力大小为mg B.A对B的压力大小为2mg
C.物块对地面的压力大于5mg D.地面与物块间存在静摩擦力
二、非选择题。
18、如下图所示，传送带上的物体随水平传送带一起以速度v1向右运动，当遇到与传送带垂直的光滑挡板AB后，工人便将物体用平行于挡板的水平力F匀速拖下传送带，其速度大小为v2.试分析：
(1)物体未到达挡板时的受力情况。
(2)到达挡板后，未加拉力F时物体的受力情况。
(3)物体受到拉力F时的受力情况，画出物体在水平方向受力的示意图。
19、（计算类）如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm,用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动。当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动。
(1)求物体与水平面间的动摩擦因数。
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力有多大 这时物体受到的摩擦力有多大
(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力有多大
20、（计算题）如图所示，用绳AC和BC吊起一个重50 N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°，求绳AC和BC对物体的拉力。
21、（计算题）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OD＝OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD。
2022—2023学年物理人教2019必修第一册第三章 相互作用—力 章末自习题附答案
一、选择题。
1、如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为m的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量也为m的物块．两物块静止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为l1和l2.已知重力加速度为g，两弹簧均在弹性限度内．则这两根弹簧的劲度系数为(　　)
A. B. C. D.
【答案】B
2、用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动．用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大．下列说法正确的是(　　)
A．木块开始运动前，摩擦力可以用公式Ff＝μFN计算
B．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
C．木块开始运动前，拉力小于摩擦力
D．当拉力达到某一数值时木块开始移动，运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大
【答案】B
3、关于作用力和反作用力，下列说法正确的是(　　)
A．物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力
B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一条直线上，因此它们的合力为零
C．弹力的反作用力一定是弹力
D．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力
【答案】C
4、将一个力F分解为两个力F1、F2，下列情况不可能的是(　　)
A．F1或F2垂直于F B．F1、F2都与F在同一直线上
C．F1或F2的大小等于F D．F1、F2的大小和方向都与F相同
【答案】D
5、某物体受四个力的作用而处于静止状态,保持其他三个力的大小和方向均不变,使另一个大小为F的力的方向转过90°,则欲使物体仍保持静止状态,必须再加上一个力,大小为 (　　)
A.F B.F C.2F D.3F
【答案】B
6、某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸展，用刻度尺测出其长度L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码，平衡后测出其长度L，令x＝L－L0。改变钩码数，进行多次测量，用F表示弹簧下端受到的钩码的拉力，则下列F－x图线，你认为符合实际情况的是(　　)
【答案】C
7、如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，斜面上放有一重为G的物块，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝，水平轻弹簧一端顶住物块，另一端顶住竖直墙面，物块刚好沿斜面向上滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹力大小是(　　)
A.G B.G C.G D.G
【答案】D
8、一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度．则该弹簧的劲度系数为(　　)
A．40 m/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m
【答案】D
9、如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G＝1 000 N．某人用F＝400 N的水平力拉货箱，没有拉动．则货箱受到的静摩擦力大小是(　　)
A．400 N B．600 N C．1 000 N D．1 400 N
【答案】A
10、如图所示，一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱，未推动，下列说法正确的是(　　)
A．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力
B．小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力
C．木箱对地面的压力就是木箱所受的重力
D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
【答案】A
11、一个力的大小为30 N，将此力分解为两个分力，这两个分力的大小不可能是(　　)
A．10 N、10 N B．20 N、40 N
C．200 N、200 N D．700 N、720 N
【答案】A
12、如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ,下列关系正确的是 (　　)
A.F= B.F=mgtanθ C.FN= D.FN=mgtanθ
【答案】A
13、足球运动是目前最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为四种与足球有关的情景．下列说法正确的是(　　)
A．甲图中，静止在地面上的足球受到的弹力是由足球形变产生的
B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C．丙图中，静止的足球受到脚所施加的竖直向下的弹力与地面提供的竖直向上的弹力是一对相互平衡的力
D．丁图中，球网与足球间的弹力产生了两个明显的作用效果：一是使球网发生明显形变；二是使足球改变了运动状态
【答案】D
14、如图是研究静摩擦力的装置，弹簧测力计对物块的拉力沿水平方向．逐渐增大拉力，当拉力小于10 N时，物块保持静止；等于10 N时，物块恰好运动．下列分析正确的是(　　)
A．物块受到的最大静摩擦力是10 N
B．示数为5 N时，物块受到的静摩擦力是10 N
C．示数为15 N时，物块受到的静摩擦力是10 N
D．示数为10 N时，物块受到的摩擦力是0
【答案】A
15、跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在3 m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则(　　)
A．先有F1后有F2
B．一旦人离开跳板，F2立即消失，F1依旧存在
C．因人离开跳板前具有向上的加速度，所以F2大于F1
D．F1和F2大小相等、方向相反，是一对相互作用力
【答案】D
16、（双选）如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是(　　)
A．甲、乙、丙所受摩擦力相同 B．甲受到的摩擦力最小
C．乙受到的摩擦力最大 D．丙受到的摩擦力最大
【答案】BC
17、将重为6mg的均匀长方体切成相等的A、B两部分,切面与边面夹角为60°,如图所示叠放并置于水平地面上,现用弹簧秤竖直向上拉物块A的上端,弹簧秤示数为mg,整个装置保持静止,则 (　　)
A.A、B之间的静摩擦力大小为mg B.A对B的压力大小为2mg
C.物块对地面的压力大于5mg D.地面与物块间存在静摩擦力
【答案】A
二、非选择题。
18、如下图所示，传送带上的物体随水平传送带一起以速度v1向右运动，当遇到与传送带垂直的光滑挡板AB后，工人便将物体用平行于挡板的水平力F匀速拖下传送带，其速度大小为v2.试分析：
(1)物体未到达挡板时的受力情况。
(2)到达挡板后，未加拉力F时物体的受力情况。
(3)物体受到拉力F时的受力情况，画出物体在水平方向受力的示意图。
【答案】见解析。
【解析】(1)物体随传送带一起匀速运动时，水平方向不受摩擦力作用，受力分析如图(1)所示。
(2)物体遇到挡板后便停止运动，但物体相对于传送带仍在运动，运动的方向与传送带运动的方向相反，如图(2)所示，因此物体受到传送带施加的滑动摩擦力作用．因物体对地处于静止状态，在水平方向还必须受到一个与向右的摩擦力f1方向相反的力，这个力就是挡板对物体的水平弹力FN2，水平向左，大小等于f1＝μFN1＝μmg。
(3)当物体受到拉力F时沿着挡板由A向B运动，此时物体相对于传送带既向左运动又垂直于传送带运动，运动方向如右图中①、②两个方向所示．因此物体相对于传送带的速度如图中③所指的方向，所受滑动摩擦力大小为f2＝μmg，方向与③所指方向相反。
19、（计算类）如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm,用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动。当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动。
(1)求物体与水平面间的动摩擦因数。
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力有多大 这时物体受到的摩擦力有多大
(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力有多大
【答案】(1)0.4　 (2)120 N　80 N 　(3)80 N
【解析】(1)物体做匀速直线运动,由二力平衡条件可得滑动摩擦力F1=F=kx=20×4 N=80 N,故物体与水平面间的动摩擦因数μ====0.4。
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力F′=kx′=20×6 N=120 N。这时物体受到的摩擦力F2仍为滑动摩擦力,大小不变,即F2=F1=80 N。
(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力F3仍为滑动摩擦力,大小不变,即F3=F1=80 N。
20、（计算题）如图所示，用绳AC和BC吊起一个重50 N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°，求绳AC和BC对物体的拉力。
【答案】50(－1) N　25(－1) N
【解析】以C为原点建立直角坐标系，设x轴水平，y轴竖直，在图上标出FAC和FBC在x轴和y轴上的分力，即
FACx＝FACsin30°＝FAC
FACy＝FACcos30°＝FAC
FBCx＝FBCsin45°＝FBC
FBCy＝FBCcos45°＝FBC
在x轴上，FACx与FBCx大小相等，即FAC＝FBC ①
在y轴上，FACy与FBCy的合力与重力相等，即
FAC＋FBC＝50 N ②
解①②两式得
绳BC的拉力FBC＝25(－) N＝25(－1) N，
绳AC的拉力FAC＝50(－1) N。
21、（计算题）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OD＝OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD。
【答案】(1)50 N　50 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：
FA＝mgcos 30°＝50 N
FB＝mgsin 30°＝50 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：
FD＝mg＝100 N。