第三章 相互作用—力 课后练习题2024-2025学年物理人教版（2019）必修第一册（含答案）

第三章 相互作用—力 课后练习题2024-2025学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图所示。现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,对容器和容器内的水组成的系统,下列说法正确的是( )
A. 系统的重心慢慢下降 B. 系统的重心先上升后下降
C. 系统的重心先下降后上升 D. 有可能绳的方向不竖直
2、关于摩擦力的下列说法中正确的是(　　)
A．相互挤压的粗糙物体间一定产生摩擦力
B．只有静止的物体才可能受到静摩擦力，只有运动的物体才有可能受到滑动摩擦力
C．一个物体在另一个物体表面滑动时，一定受到摩擦力作用
D．摩擦力可以是阻力也可以是动力
3、一架中国国际航空CA103客机,中午从天津飞抵香港途中遭遇鸟击。导致前雷达罩受损,机上无人员伤亡。下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是 (　　)
A.小鸟对飞机的作用力比飞机对小鸟的作用力大
B.飞机对小鸟的作用力比小鸟对飞机的作用力大
C.小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大
D.主动撞击的一方产生的作用力大
4、(双选)小孙和小李课间休息时，看见一同学正在水平地面上以速度v匀速推动一个大书箱搬运书籍，爱搞恶作剧的小孙就上前“帮倒忙”，可是当小孙对大书箱施加某方向的力F后，发现大书箱的运动状态不受影响，热心的小李上前“帮正忙”，可是当小李对大书箱施加另一方向的力F后，发现对大书箱的运动状态也没有造成影响，试问小孙和小李同学施加的力F的方向可能是以下选项中的(　　)
5、（双选）如图所示，一个足球用网兜悬挂于O点，A点为网兜上对称分布的网绳的结点，OA为一段竖直绳，设网绳的长短和足球重力不变，若足球越大，则(　　)
A．网绳的拉力越大 B．网绳的拉力越小
C．网绳的拉力不变 D．竖直绳OA的拉力不变
6、下列各实例中力的方向描述正确的是(　　)
A．图甲中，碗对杆的弹力
B．图乙中，篮球与地面作用时，地面对篮球的弹力
C．图丙中，物体A与传送带一起匀速向右行驶，传送带对A的摩擦力
D．图丁中，物体A在粗糙斜面上上滑时，斜面对A的摩擦力
7、(双选)在各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的就是一个实例。下列说法正确的是( )
A. 跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B. 跳板和运动员的脚都发生了形变C. 运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的
D. 跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的
8、用拖把拖地时，如果发现某个地方的污渍特别顽固，我们常会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除。对于使劲向下压拖把的原因，下列选项中解释最合理的是(　　)
A．将拖把中的水挤出，将污渍洗掉
B．可以帮助人握紧拖把
C．通过增大正压力从而增大拖把与地面之间的摩擦力
D．没有任何作用
9、如图所示,在短道速滑接力项目的交接过程中,甲运动员从后面将乙运动员使劲推出过程中, (　　)
A.甲对乙有作用力,乙对甲没有作用力
B.甲、乙之间的作用时间一定相等
C.甲、乙之间的作用力是一对平衡力
D.甲、乙之间的作用力大小相等、方向相反、合力为零
10、（双选）如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是(　　)
A．只增加绳的长度 B．只增加重物的质量
C．只将病人的脚向左移动 D．只将两定滑轮的间距变大
11、（双选）如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平．现把物体Q轻轻地叠放在P上，则(　　)
A．P向下滑动 B．P静止不动
C．P所受的合外力增大 D．P与斜面间的静摩擦力增大
12、力F1和F2的合力大小为10 N，其中F1的大小为5 N，则F2的大小可能为(　　)
A．4 N B．10 N C．18 N D．20 N
13、在光滑半球形容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为A、B两点，如图所示。关于细杆在A 、B两点所受支持力的说法，正确的是（ ）
A.A点处方向指向球心，是由于细杆的形变产生的
B.A点处方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的
C.B点处方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的
D.B点处方向竖直向上，是由于细杆的形变产生的
14、在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动时，手握单杠又不能太紧。他这样做的目的是(　　)
A．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦
B．前者是减小摩擦，后者是增大摩擦
C．两者都是减小摩擦
D．两者都是增大摩擦
15、如图所示,重为G的花瓶置于水平桌面上,桌面对花瓶的支持力为F1,花瓶对桌面的压力为F2,下列说法正确的是(　　)
A.F1大于F2
B.G与F2是一对平衡力
C.G与F1是一对作用力与反作用力
D.F1与F2是一对作用力与反作用力
16、（双选）自卸车常用来进行土方、砂石、散料等的装卸运输工作。如图所示，当自卸车的车厢从水平倾斜到一定角度时，车厢上的货物如集装箱就会自动滑下。下列说法正确的是(　　)
A．车厢倾斜角度越大，集装箱对车厢的压力越大
B．车厢倾斜角度越大，集装箱与车厢的动摩擦因数越小
C．集装箱静止在倾斜车厢上时，受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力
D．集装箱开始下滑时，受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力
二、填空与实验题。
17、某同学利用弹簧测力计测定木块A与木板B间的动摩擦因数μ，具体操作如下：
(1)如图甲、乙是两种实验设计方案，请完成横线上的空白部分。
方案一：如图甲所示，木板B静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右拉木块A，使木块A向右匀速运动，读出此时弹簧测力计的读数F，再用弹簧测力计测出木块A的重力G，由平衡条件可知，滑动摩擦力Ff＝ ，A、B间的正压力FN＝ ，所以动摩擦因数μ＝ 。
方案二：如图乙所示，将弹簧测力计C的吊环套在直立固定在桌边的铁钉D上，挂钩端与木块A相连，用力F拉拉放在桌面上的木板B，使其缓慢向右运动。
A相对地面静止时，A受的滑动摩擦力等于弹簧的拉力(A在B上相对B向左滑动)．读出此时C的读数F，即为A所受的滑动摩擦力f.用C测出A的重力G，则A、B间的动摩擦因数μ＝。
(2)从实际操作考虑，你认为上述哪种方案更可行？
(3)若只给你一把直尺、一根橡皮筋和一些轻绳，你能否测定木块A与木板B间的动摩擦因数μ？
18、下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测的几组数据：
弹力F/ N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
弹簧伸长量x/ cm 2.6 5.0 6.8 9.8 12.4
(1)请你在图中的坐标系中作出F－x图像。
(2)写出图线所代表的函数表达式(x用 m作单位)。
__ __
(3)函数表达式中常数的物理意义是：
__ __。
三、计算题。
19、蹦极(Bungee Jumping)，也叫机索跳，白话叫笨猪跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40 m(相当于10层楼)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。
问题：设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15 m，质量为50 kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3 000 N，已知此人停在空中时，蹦极的橡皮绳长度为17．5 m，橡皮绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律(g取10 m/s2)。求：
(1)橡皮绳的劲度系数；
(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高。
20、“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17 m/s以上，甚至在60 m/s以上。据测，当风力达到12级时，垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛顿。台风登陆以后，会给沿海居民的生产和生活带来一定的危害。不少在台风登陆地区做新闻报道的记者，需要用绳子系在腰上才能保证不被台风吹走。大风真的能把人吹走吗？为方便研究这一问题，我们只考虑一种简单情况，即看大风能不能把人吹的在地面上滑动。设某次台风登陆时的风力为9级，方向水平，风速大小可达到22 m/s，经过流体阻力测算，在经过一个身高为一米七左右人体的面积时所产生的水平风力约为164 N。假设这个人重60 kg，台风来临时人站立在水平地面上，人与地面间的滑动摩擦系数为0.26。试通过计算分析：(g取10 N/kg)
(1)当风速达到22 m/s时，人能不能被吹动？
(2)当风速达到15 m/s时，吹在人身上的水平风力达到76 N，站在地上的人受的摩擦力多大？
(3)当风速达到25 m/s时，吹在人身上的水平风力达到 212 N，站在地面的人受的摩擦力多大？
21、如图所示，表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力F，则尖壁对A侧压力和B侧压力为多大？
22、一物体置于粗糙的斜面上,给该物体施加一个平行于斜面的力,当此力为100 N且沿斜面向上时,物体恰能沿斜面向上匀速运动;当此力为20 N且沿斜面向下时,物体恰能在斜面上向下匀速运动,求施加此力前物体在斜面上受到的摩擦力大小。
第三章 相互作用—力 课后练习题2024-2025学年物理人教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图所示。现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,对容器和容器内的水组成的系统,下列说法正确的是( )
A. 系统的重心慢慢下降 B. 系统的重心先上升后下降
C. 系统的重心先下降后上升 D. 有可能绳的方向不竖直
【答案】C
2、关于摩擦力的下列说法中正确的是(　　)
A．相互挤压的粗糙物体间一定产生摩擦力
B．只有静止的物体才可能受到静摩擦力，只有运动的物体才有可能受到滑动摩擦力
C．一个物体在另一个物体表面滑动时，一定受到摩擦力作用
D．摩擦力可以是阻力也可以是动力
【答案】D
3、一架中国国际航空CA103客机,中午从天津飞抵香港途中遭遇鸟击。导致前雷达罩受损,机上无人员伤亡。下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是 (　　)
A.小鸟对飞机的作用力比飞机对小鸟的作用力大
B.飞机对小鸟的作用力比小鸟对飞机的作用力大
C.小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大
D.主动撞击的一方产生的作用力大
【答案】C
4、(双选)小孙和小李课间休息时，看见一同学正在水平地面上以速度v匀速推动一个大书箱搬运书籍，爱搞恶作剧的小孙就上前“帮倒忙”，可是当小孙对大书箱施加某方向的力F后，发现大书箱的运动状态不受影响，热心的小李上前“帮正忙”，可是当小李对大书箱施加另一方向的力F后，发现对大书箱的运动状态也没有造成影响，试问小孙和小李同学施加的力F的方向可能是以下选项中的(　　)
【答案】AD
5、（双选）如图所示，一个足球用网兜悬挂于O点，A点为网兜上对称分布的网绳的结点，OA为一段竖直绳，设网绳的长短和足球重力不变，若足球越大，则(　　)
A．网绳的拉力越大 B．网绳的拉力越小
C．网绳的拉力不变 D．竖直绳OA的拉力不变
【答案】AD
6、下列各实例中力的方向描述正确的是(　　)
A．图甲中，碗对杆的弹力
B．图乙中，篮球与地面作用时，地面对篮球的弹力
C．图丙中，物体A与传送带一起匀速向右行驶，传送带对A的摩擦力
D．图丁中，物体A在粗糙斜面上上滑时，斜面对A的摩擦力
【答案】B
7、(双选)在各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的就是一个实例。下列说法正确的是( )
A. 跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B. 跳板和运动员的脚都发生了形变C. 运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的
D. 跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的
【答案】BC
8、用拖把拖地时，如果发现某个地方的污渍特别顽固，我们常会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除。对于使劲向下压拖把的原因，下列选项中解释最合理的是(　　)
A．将拖把中的水挤出，将污渍洗掉
B．可以帮助人握紧拖把
C．通过增大正压力从而增大拖把与地面之间的摩擦力
D．没有任何作用
【答案】C
9、如图所示,在短道速滑接力项目的交接过程中,甲运动员从后面将乙运动员使劲推出过程中, (　　)
A.甲对乙有作用力,乙对甲没有作用力
B.甲、乙之间的作用时间一定相等
C.甲、乙之间的作用力是一对平衡力
D.甲、乙之间的作用力大小相等、方向相反、合力为零
【答案】B
10、（双选）如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是(　　)
A．只增加绳的长度 B．只增加重物的质量
C．只将病人的脚向左移动 D．只将两定滑轮的间距变大
【答案】BC
11、（双选）如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平．现把物体Q轻轻地叠放在P上，则(　　)
A．P向下滑动 B．P静止不动
C．P所受的合外力增大 D．P与斜面间的静摩擦力增大
【答案】BD
12、力F1和F2的合力大小为10 N，其中F1的大小为5 N，则F2的大小可能为(　　)
A．4 N B．10 N C．18 N D．20 N
【答案】B
13、在光滑半球形容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为A、B两点，如图所示。关于细杆在A 、B两点所受支持力的说法，正确的是（ ）
A.A点处方向指向球心，是由于细杆的形变产生的
B.A点处方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的
C.B点处方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的
D.B点处方向竖直向上，是由于细杆的形变产生的
【答案】C
14、在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动时，手握单杠又不能太紧。他这样做的目的是(　　)
A．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦
B．前者是减小摩擦，后者是增大摩擦
C．两者都是减小摩擦
D．两者都是增大摩擦
【答案】A
15、如图所示,重为G的花瓶置于水平桌面上,桌面对花瓶的支持力为F1,花瓶对桌面的压力为F2,下列说法正确的是(　　)
A.F1大于F2
B.G与F2是一对平衡力
C.G与F1是一对作用力与反作用力
D.F1与F2是一对作用力与反作用力
【答案】D
16、（双选）自卸车常用来进行土方、砂石、散料等的装卸运输工作。如图所示，当自卸车的车厢从水平倾斜到一定角度时，车厢上的货物如集装箱就会自动滑下。下列说法正确的是(　　)
A．车厢倾斜角度越大，集装箱对车厢的压力越大
B．车厢倾斜角度越大，集装箱与车厢的动摩擦因数越小
C．集装箱静止在倾斜车厢上时，受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力
D．集装箱开始下滑时，受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力
【答案】CD
二、填空与实验题。
17、某同学利用弹簧测力计测定木块A与木板B间的动摩擦因数μ，具体操作如下：
(1)如图甲、乙是两种实验设计方案，请完成横线上的空白部分。
方案一：如图甲所示，木板B静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右拉木块A，使木块A向右匀速运动，读出此时弹簧测力计的读数F，再用弹簧测力计测出木块A的重力G，由平衡条件可知，滑动摩擦力Ff＝ ，A、B间的正压力FN＝ ，所以动摩擦因数μ＝ 。
方案二：如图乙所示，将弹簧测力计C的吊环套在直立固定在桌边的铁钉D上，挂钩端与木块A相连，用力F拉拉放在桌面上的木板B，使其缓慢向右运动。
A相对地面静止时，A受的滑动摩擦力等于弹簧的拉力(A在B上相对B向左滑动)．读出此时C的读数F，即为A所受的滑动摩擦力f.用C测出A的重力G，则A、B间的动摩擦因数μ＝。
(2)从实际操作考虑，你认为上述哪种方案更可行？
(3)若只给你一把直尺、一根橡皮筋和一些轻绳，你能否测定木块A与木板B间的动摩擦因数μ？
【答案】（1）F G （2）第二种方案更切实可行。
（3）能。实验方法及步骤如下：
①将橡皮筋的两端拴上两条轻绳，并用直尺测出橡皮筋的原长l0；
②橡皮筋一端的轻绳连接木块A，另一端的轻绳竖直悬挂起来，如图所示，测出此时橡皮筋的长度l1；
③将橡皮筋的一端固定于竖直墙上，将木块A放在木板B上，如图所示，用水平力使木板B在木块A下滑动，测出此时橡皮筋的长度l2；
④根据二力平衡原理得k(l1－l0)＝mg，k(l2－l0)＝μmg，由此可得μ＝.
18、下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测的几组数据：
弹力F/ N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
弹簧伸长量x/ cm 2.6 5.0 6.8 9.8 12.4
(1)请你在图中的坐标系中作出F－x图像。
(2)写出图线所代表的函数表达式(x用 m作单位)。
__ __
(3)函数表达式中常数的物理意义是：
__ __。
【答案】(1)
（2）F＝20x （3）20表示弹簧伸长(或压缩)1 m所需的拉力(或压力)为20 N。
三、计算题。
19、蹦极(Bungee Jumping)，也叫机索跳，白话叫笨猪跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40 m(相当于10层楼)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。
问题：设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15 m，质量为50 kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3 000 N，已知此人停在空中时，蹦极的橡皮绳长度为17．5 m，橡皮绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律(g取10 m/s2)。求：
(1)橡皮绳的劲度系数；
(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高。
【答案】(1)200 N/m　 (2)30 m
【解析】(1)人静止于空中时，橡皮绳的拉力F1＝mg＝500 N
而F1＝k(L－L0)
所以橡皮绳的劲度系数
k＝＝200 N/m。
(2)设橡皮绳拉力最大时，绳长为l
根据胡克定律得F2＝k(l－L0)，则
l＝＋L0＝15 m＋15 m＝30 m。
20、“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17 m/s以上，甚至在60 m/s以上。据测，当风力达到12级时，垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛顿。台风登陆以后，会给沿海居民的生产和生活带来一定的危害。不少在台风登陆地区做新闻报道的记者，需要用绳子系在腰上才能保证不被台风吹走。大风真的能把人吹走吗？为方便研究这一问题，我们只考虑一种简单情况，即看大风能不能把人吹的在地面上滑动。设某次台风登陆时的风力为9级，方向水平，风速大小可达到22 m/s，经过流体阻力测算，在经过一个身高为一米七左右人体的面积时所产生的水平风力约为164 N。假设这个人重60 kg，台风来临时人站立在水平地面上，人与地面间的滑动摩擦系数为0.26。试通过计算分析：(g取10 N/kg)
(1)当风速达到22 m/s时，人能不能被吹动？
(2)当风速达到15 m/s时，吹在人身上的水平风力达到76 N，站在地上的人受的摩擦力多大？
(3)当风速达到25 m/s时，吹在人身上的水平风力达到 212 N，站在地面的人受的摩擦力多大？
【答案】(1)能被吹动 　(2)76 N 　(3)156 N
【解析】(1)人和地面之间的压力为N＝mg＝600 N
人和地面之间的最大静摩擦力为f＝μFN＝156 N
因为F>Ff，所以人能被吹走，
(2)当风力F1＝76 N时，由于F1所以人不能被吹动，人受到地面给他的力是静摩擦力
其大小为Ff1＝F1＝76 N
(3)当风力F2＝212 N时，由于F2>Ff
所以人能被吹动，人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力其大小为Ff2＝Ff
摩擦力大小为Ff2＝Ff＝μFN＝156 N。
21、如图所示，表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力F，则尖壁对A侧压力和B侧压力为多大？
【答案】　
【解析】将力F沿垂直劈两侧面分解，如图所示。
则tan α＝　
sin α＝
所以F1＝
F2＝
22、一物体置于粗糙的斜面上,给该物体施加一个平行于斜面的力,当此力为100 N且沿斜面向上时,物体恰能沿斜面向上匀速运动;当此力为20 N且沿斜面向下时,物体恰能在斜面上向下匀速运动,求施加此力前物体在斜面上受到的摩擦力大小。
【答案】40 N
【解析】物体沿斜面向上运动时受力分析如图甲所示。
由共点力的平衡条件得
x轴:F1-Ff1-mgsinα=0,
y轴:mgcosα-FN1=0
又Ff1=μFN1
物体沿斜面向下运动时受力分析如图乙所示。
由共点力的平衡条件得
x轴:Ff2-F2-mgsinα=0,
y轴:mgcosα-FN2=0
又Ff2=μFN2,Ff1=Ff2=Ff
以上各式联立得:Ff1=Ff2=Ff=
代入数据得:Ff= N=60 N,
mgsinα=40 N
当不施加此力时,物体受重力沿斜面向下的分力mgsinα故物体静止在斜面上,受到的静摩擦力
Ff′=mgsinα=40 N