周测6　重力、弹力、摩擦力　牛顿第三定律（含解析）高中物理人教版（2019）必修 第一册

周测6　重力、弹力、摩擦力　牛顿第三定律
(时间：60分钟　满分：100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·安徽高一期中)对于三大常见力重力、弹力、摩擦力的认识，下列说法正确的是(　　)
A.地球对物体的重力作用在物体重心上
B.物体受到弹力作用是因为自身发生了弹性形变
C.两个运动物体的接触面上有可能产生静摩擦力
D.滑动摩擦力只能作为阻力
2.(2025·宝鸡市高一期中)下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是(　　)
A.甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力
B.乙图，竖直细线悬挂的小球、静止在光滑斜面上，受到垂直斜面向上的支持力
C.丙图，静止在“∠”形光滑墙角的篮球只受到竖直向上的弹力
D.丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
3.(2025·贵阳市高一阶段练习)某同学在测试某轻弹簧性质时，左右手在弹簧两端分别施加5 N的拉力， 如图所示，测得弹簧长度是12 cm， 已知弹簧原长为8 cm。则弹簧(　　)
A.所受的合力为5 N
B.所受的合力为10 N
C.劲度系数为1.25 N/cm
D.劲度系数为2.5 N/cm
4.如图所示，甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两扶梯均匀速向上运转，则(　　)
A.甲受到三个力的作用
B.甲对扶梯有摩擦力的作用
C.乙受到三个力的作用
D.乙受到的摩擦力方向沿扶梯向下
5.如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是(　　)
A.A受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A不受摩擦力
C.B受到的摩擦力沿传送带向下
D.B、C受到的摩擦力方向相反
6.(2025·菏泽市高一期中)如图所示，质量为m=20 kg的物体以某一初速度沿水平地面向右运动，在t=0时刻给物体施加一个水平向左的恒力F=10 N。已知物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取向右方向为正方向，重力加速度大小g取10 m/s2。则物体所受摩擦力Ff随时间变化图像正确的是(　　)
7.激光打印机是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放一叠白纸，每一张纸的质量均相等，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，不考虑静电力的影响，则(　　)
A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左
B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右
C.下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向左
D.正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，手握空水杯置于空中处于静止状态，则(　　)
A.水杯受到的摩擦力方向竖直向上，大小等于水杯的重力
B.手握水杯的力越大，手与水杯之间的最大静摩擦力越大
C.手与水杯间的动摩擦因数越大，手对水杯摩擦力就越大
D.水杯对手的摩擦力与水杯重力是一对作用力和反作用力
9.(2025·吉林高一期中)如图所示，一质量为m的物块用水平轻质细线连接，细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为m0的物体，物块放在水平传送带上，水平传送带以v2的速度顺时针匀速转动，物块以初速度v1向右运动，传送带与物块间的动摩擦因数为μ。则关于物块所受的摩擦力Ff，重力加速度为g，下列说法不正确的是(　　)
A.若v1B.若v1>v2，则Ff=μmg，方向向左
C.若v1=v2，且物块保持匀速运动，则Ff=0
D.若v1=v2，且物块保持匀速运动，则Ff=m0g，方向向左
10.(2025·江西高一期中)某同学用如图甲所示的装置研究摩擦力，重为50 N的长木板A放在光滑的水平面上，重为20 N的物块B放在长木板上，物块B与力传感器用水平细线连接，开始时细线刚好伸直，给长木板A施加一个水平向右、大小不断变大的水平拉力F，力传感器的示数F'与拉力F的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　)
A.图乙表明，物块B受到的静摩擦力与正压力有关
B.实验中，物块B受到的最大静摩擦力为12 N
C.物块B与长木板A之间的动摩擦因数为0.5
D.若在物块B上再放一个物块，则物块B与长木板A间的最大静摩擦力不变
三、非选择题：本题共4小题，共47分。
11.(9分)如图甲所示，某实验小组用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)(2分)实验中还需要的测量工具有：　　　　　　　。
(2)(4分)某同学根据实验数据绘图，如图乙所示，纵轴表示钩码的总质量m，横轴表示弹簧的伸长量x。图线不过原点的原因是：　　　　　　　　　　；弹簧的劲度系数k=　　　　 N/m(结果保留2位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)。
(3)(3分)另一同学在实验中用了两根不同的轻弹簧a和b，分别画出了弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像，如图丙所示，下列说法正确的是　　　　。
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.弹力与弹簧长度成正比
12.(12分)如图所示，水平地面上有一重力为40 N的物体，受到F1=12 N和F2=6 N的水平力作用而保持静止。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2(认为物体所受最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)，求：
(1)(5分)此时物体所受到的摩擦力多大；
(2)(3分)若撤去F1，物体受到的摩擦力多大；
(3)(4分)若撤去F2，物体受到的摩擦力多大。
13.(12分)(2025·商丘市高一期中)如图所示，在粗糙水平地面上依次放有两块质量分别为m2=4 kg、m3=1 kg且高度完全相同的木板A、B，质量m1=2 kg货物C与两木板间的动摩擦因数均为μ1，木板A与地面间的动摩擦因数μ2=0.15，木板B与地面间的动摩擦因数μ3=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，要使货物C滑上木板A时木板A不动，而滑上木板B时木板B开始滑动，求μ1的大小范围。
14.(14分)物体A的重力为G，如图甲所示，一原长为L的轻弹簧将物体A吊起静止时，弹簧长度为L；如图乙所示，若将物体A置于水平地面上，用该弹簧水平向左拉物体A。当物体A匀速运动时弹簧的长度为L。以上两种情况弹簧都没有超过弹性限度。
(1)(3分)求该弹簧的劲度系数；
(2)(4分)求物体A与水平地面间的动摩擦因数；
(3)(2分)若图乙中的物体A向左运动时弹簧的长度为L，求此时物体A与水平地面间的摩擦力的大小；
(4)(5分)若置于水平地面上的物体A原来静止，求图乙中的弹簧长度自原长逐渐增大至L时物体A与水平地面间的摩擦力的大小。
周测6　重力、弹力、摩擦力　牛顿第三定律
(时间：60分钟　满分：100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·安徽高一期中)对于三大常见力重力、弹力、摩擦力的认识，下列说法正确的是(　　)
A.地球对物体的重力作用在物体重心上
B.物体受到弹力作用是因为自身发生了弹性形变
C.两个运动物体的接触面上有可能产生静摩擦力
D.滑动摩擦力只能作为阻力
答案　C
解析　地球对物体的各部分都有吸引，所以重力不光是作用在物体重心上，A错误；
物体受到弹力作用是因为与它接触的物体发生了弹性形变，B错误；
两个相对静止的运动物体有相对运动趋势时，接触面上有可能产生静摩擦力，C正确；
滑动摩擦力也可以是动力，如传送带相对静止地把物体送到高处，D错误。
2.(2025·宝鸡市高一期中)下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是(　　)
A.甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力
B.乙图，竖直细线悬挂的小球、静止在光滑斜面上，受到垂直斜面向上的支持力
C.丙图，静止在“∠”形光滑墙角的篮球只受到竖直向上的弹力
D.丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
答案　C
解析　甲图，反弹出去的排球在空中运动时，不受弹力作用，故A错误；
乙图，竖直细线悬挂的小球，静止在光滑斜面上，假设小球受到垂直斜面向上的支持力，则其受力不平衡，所以其不受垂直斜面向上的支持力作用，故B错误；
丙图，根据二力平衡，可知静止在“∠”形光滑墙角的篮球只受到竖直向上的弹力，故C正确；
丁图，根据二力平衡可知，静止在杆顶端的铁球受到竖直向上的杆的弹力，故D错误。
3.(2025·贵阳市高一阶段练习)某同学在测试某轻弹簧性质时，左右手在弹簧两端分别施加5 N的拉力， 如图所示，测得弹簧长度是12 cm， 已知弹簧原长为8 cm。则弹簧(　　)
A.所受的合力为5 N
B.所受的合力为10 N
C.劲度系数为1.25 N/cm
D.劲度系数为2.5 N/cm
答案　C
解析　弹簧两端分别施加5 N的拉力，则弹簧所受的合力为零，故A、B错误；
根据胡克定律可知F=kΔx=k(l-l0)
解得k=1.25 N/cm，故C正确，D错误。
4.如图所示，甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两扶梯均匀速向上运转，则(　　)
A.甲受到三个力的作用
B.甲对扶梯有摩擦力的作用
C.乙受到三个力的作用
D.乙受到的摩擦力方向沿扶梯向下
答案　C
解析　甲处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力和支持力，不受摩擦力，则甲对扶梯也没有摩擦力作用，故A、B错误；乙处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力G、扶梯的支持力FN及沿扶梯向上的摩擦力Ff三个力作用，如图所示，故C正确，D错误。
5.如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是(　　)
A.A受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A不受摩擦力
C.B受到的摩擦力沿传送带向下
D.B、C受到的摩擦力方向相反
答案　B
解析　A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，故A错误；
假设接触面光滑，B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故均受到沿传送带向上的静摩擦力，故B正确，C、D错误。
6.(2025·菏泽市高一期中)如图所示，质量为m=20 kg的物体以某一初速度沿水平地面向右运动，在t=0时刻给物体施加一个水平向左的恒力F=10 N。已知物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取向右方向为正方向，重力加速度大小g取10 m/s2。则物体所受摩擦力Ff随时间变化图像正确的是(　　)
答案　B
解析　从t=0时刻开始，物体受到向左的滑动摩擦力，其大小为Ff=μmg=20 N
当物体速度减为零时，由于F<μmg=20 N
则物体将处于静止状态，所以物体受到水平向右的静摩擦力，其大小为Ff'=F=10 N，故选B。
7.激光打印机是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放一叠白纸，每一张纸的质量均相等，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，不考虑静电力的影响，则(　　)
A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左
B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右
C.下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向左
D.正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2
答案　D
解析　第1张白纸相对于滚轮的运动趋势与滚轮的运动方向相反，则受到滚轮的静摩擦力方向与滚轮的运动方向相同，即受到滚轮的摩擦力向右，A错误；对除第1张白纸外的所有白纸进行研究，其处于静止状态，水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力，方向与滚轮的运动方向相同，则根据平衡条件知，最后1张白纸受到纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反，即水平向左，B错误；根据题意，因上一张白纸相对下一张白纸向右滑动或有向右滑动的趋势，则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力一定向左，那么下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右，C错误；正常情况下单张纸打印必须满足滚轮与白纸之间的最大静摩擦力大于纸与纸之间的滑动摩擦力，则μ1>μ2，D正确。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，手握空水杯置于空中处于静止状态，则(　　)
A.水杯受到的摩擦力方向竖直向上，大小等于水杯的重力
B.手握水杯的力越大，手与水杯之间的最大静摩擦力越大
C.手与水杯间的动摩擦因数越大，手对水杯摩擦力就越大
D.水杯对手的摩擦力与水杯重力是一对作用力和反作用力
答案　AB
解析　对水杯受力分析可知，由平衡条件得，水杯受到的摩擦力方向竖直向上，大小等于水杯的重力，故A正确；水杯受到的力为静摩擦力，大小始终等于重力，与手握杯子的力无关，与手与水杯间的动摩擦因数无关，但手握水杯的力越大，手与水杯之间的最大静摩擦力越大，故B正确，C错误；水杯对手的摩擦力与手对水杯的摩擦力是一对作用力和反作用力，故D错误。
9.(2025·吉林高一期中)如图所示，一质量为m的物块用水平轻质细线连接，细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为m0的物体，物块放在水平传送带上，水平传送带以v2的速度顺时针匀速转动，物块以初速度v1向右运动，传送带与物块间的动摩擦因数为μ。则关于物块所受的摩擦力Ff，重力加速度为g，下列说法不正确的是(　　)
A.若v1B.若v1>v2，则Ff=μmg，方向向左
C.若v1=v2，且物块保持匀速运动，则Ff=0
D.若v1=v2，且物块保持匀速运动，则Ff=m0g，方向向左
答案　AC
解析　若v1若v1>v2，则物块受向左的滑动摩擦力，大小为Ff=μmg，选项B正确；
若v1=v2，且物块保持匀速运动，则受向右的拉力与静摩擦力而平衡，则受静摩擦力Ff=m0g，方向向左，选项C错误，D正确。
10.(2025·江西高一期中)某同学用如图甲所示的装置研究摩擦力，重为50 N的长木板A放在光滑的水平面上，重为20 N的物块B放在长木板上，物块B与力传感器用水平细线连接，开始时细线刚好伸直，给长木板A施加一个水平向右、大小不断变大的水平拉力F，力传感器的示数F'与拉力F的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　)
A.图乙表明，物块B受到的静摩擦力与正压力有关
B.实验中，物块B受到的最大静摩擦力为12 N
C.物块B与长木板A之间的动摩擦因数为0.5
D.若在物块B上再放一个物块，则物块B与长木板A间的最大静摩擦力不变
答案　BC
解析　因A、B之间的弹力是一定的，但题图乙表明，物块B受到的静摩擦力随外力增加而增大，表面静摩擦力与正压力无关，选项A错误；
由图像可知，当A、B间的静摩擦力增加到12 N时，再增加拉力时，摩擦力突然减小，可知物块产生了滑动，说明实验中，物块B受到的最大静摩擦力为12 N，选项B正确；
由题图可知物块B与长木板A之间的滑动摩擦力为Ff=10 N，则动摩擦因数为μ===0.5，选项C正确；
若在物块B上再放一个物块，则正压力变大，则物块B与长木板A间的最大静摩擦力变大，选项D错误。
三、非选择题：本题共4小题，共47分。
11.(9分)如图甲所示，某实验小组用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)(2分)实验中还需要的测量工具有：　　　　　　　。
(2)(4分)某同学根据实验数据绘图，如图乙所示，纵轴表示钩码的总质量m，横轴表示弹簧的伸长量x。图线不过原点的原因是：　　　　　　　　　　；弹簧的劲度系数k=　　　　 N/m(结果保留2位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)。
(3)(3分)另一同学在实验中用了两根不同的轻弹簧a和b，分别画出了弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像，如图丙所示，下列说法正确的是　　　　。
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.弹力与弹簧长度成正比
答案　(1)刻度尺　(2)弹簧自身有重力　4.9　(3)B
解析　(1)实验中需要测弹簧的长度，故还需要的实验器材有：刻度尺。
(2)由题图乙可知，当m=0时，x>0，说明没有挂钩码时，弹簧有伸长量，这是弹簧自身有重力造成的。弹簧的劲度系数k=== N/m=4.9 N/m。
(3)在F-L图像中图线的横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，A错误；图线的斜率表示弹簧的劲度系数，故a的劲度系数比b的大，B正确，C错误；弹力与弹簧的伸长量成正比，D错误。
12.(12分)如图所示，水平地面上有一重力为40 N的物体，受到F1=12 N和F2=6 N的水平力作用而保持静止。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2(认为物体所受最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)，求：
(1)(5分)此时物体所受到的摩擦力多大；
(2)(3分)若撤去F1，物体受到的摩擦力多大；
(3)(4分)若撤去F2，物体受到的摩擦力多大。
答案　(1)6 N　(2)6 N　(3)8 N
解析　(1)物体所受最大静摩擦力为
Ffm=μG=8 N
由于F1-F2=6 N则此时物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力，Ff1=6 N，方向水平向右。
(2)因为F2=6 N物体仍保持静止，所受静摩擦力大小为Ff2=F2=6 N，方向水平向左。
(3)因为F1=12 N>Ffm，故撤去力F2后，
物体向左滑动，故物体受的滑动摩擦力大小Ff3=μG=8 N，方向水平向右。
13.(12分)(2025·商丘市高一期中)如图所示，在粗糙水平地面上依次放有两块质量分别为m2=4 kg、m3=1 kg且高度完全相同的木板A、B，质量m1=2 kg货物C与两木板间的动摩擦因数均为μ1，木板A与地面间的动摩擦因数μ2=0.15，木板B与地面间的动摩擦因数μ3=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，要使货物C滑上木板A时木板A不动，而滑上木板B时木板B开始滑动，求μ1的大小范围。
答案　0.3<μ1≤0.55
解析　货物C滑上木板A时木板A不动，对A、B整体受力分析得μ1m1g≤μ2(m1+m2)g+μ3m3g
解得μ1≤0.55
货物C滑上木板B时木板B开始滑动，则对B受力分析得μ1m1g>μ3(m1+m3)g
解得μ1>0.3
联立解得0.3<μ1≤0.55。
14.(14分)物体A的重力为G，如图甲所示，一原长为L的轻弹簧将物体A吊起静止时，弹簧长度为L；如图乙所示，若将物体A置于水平地面上，用该弹簧水平向左拉物体A。当物体A匀速运动时弹簧的长度为L。以上两种情况弹簧都没有超过弹性限度。
(1)(3分)求该弹簧的劲度系数；
(2)(4分)求物体A与水平地面间的动摩擦因数；
(3)(2分)若图乙中的物体A向左运动时弹簧的长度为L，求此时物体A与水平地面间的摩擦力的大小；
(4)(5分)若置于水平地面上的物体A原来静止，求图乙中的弹簧长度自原长逐渐增大至L时物体A与水平地面间的摩擦力的大小。
答案　(1)　(2)　(3)G　(4)G
解析　(1)题图甲中弹簧将物体A吊起静止时，根据受力平衡可得k(L-L)=G，解得该弹簧的劲度系数为k=。
(2)物体A水平向左匀速运动时，根据受力平衡可得k(L-L)=Ff，又Ff=μG，
联立解得物体A与水平地面间的动摩擦因数为μ=。
(3)物体A向左运动时受到滑动摩擦力，有Ff1=μG=G。
(4)题图乙中的弹簧长度自原长逐渐增大至L时，弹簧的弹力大小为F弹=k(L-L)=G