高中物理人教版必修第一册单元测试 第三章 相互作用——力(含解析)

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名称 高中物理人教版必修第一册单元测试 第三章 相互作用——力(含解析)
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文件大小 1.8MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-17 13:58:57

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高中物理人教版必修第一册单元测试 第三章 相互作用——力
一、单选题
1.如图,A、B两个物块叠加后静止在竖直的轻弹簧上,A与竖直墙面接触,弹簧在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.物块A、B接触面可能光滑
B.物块A最多可能受5个力
C.物块A对物块B的作用力一定垂直接触面向下
D.弹簧对物块B的作用力等于物块A、B的总重力
2.2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,我国三名宇航员顺利飞入太空,下面关于发射过程中作用力与反作用力叙述正确的是( )
A.火箭尾部对喷出的气体先施加作用力,然后气体对火箭才施加反作用力
B.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力
C.火箭尾部对气体的力和气体对空气的力是一对作用力与反作用力
D.因为气体对火箭的作用力大于火箭对气体的作用力,所以火箭才能升空
3.A、B、C三物体质量分别为M、m、,如图所示连接。绳子不可伸长,且绳子和滑轮的摩擦均不计。若在C的带动下B随A一起沿水平桌面向右做匀速运动,则可以断定( )
A.物体A与桌面之间有摩擦力,大小为
B.物体A与B之间有摩擦力,大小为
C.桌面对A、B对A都有摩擦力,方向相同,大小均为
D.桌面对A、B对A都有摩擦力,方向相反,大小均为
4.如图所示,弹性轻绳下端悬挂一重物,弹性绳的弹力与伸长量成正比,A是弹性绳上的一点,静止时绳上A点到悬点O的距离为L,不挂重物时A点到O点的距离为,现在A点施加一个水平向右的拉力F,再次平衡时,水平拉力为重物重力的倍,弹性绳没有超过弹性限度,此时A点到O点的距离为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,货车静止在水平地面,货物静止在车厢上,则货车受到地面的摩擦力( )
A.方向向左 B.方向向右 C.大小为零
6.如图甲所示,佩戴口罩能有效地阻隔空气中病毒的传播。若将口罩带套在耳朵上的情景简化为如图乙所示,AB、CD分别为口罩带的一部分,其中AB段水平,CD段与水平方向夹角为60°,且AB、CD在同一竖直平面内。若弹性口罩带的弹力大小遵循胡克定律,且劲度系数为,已知佩戴在单侧耳朵上的口罩带的伸长量为,不计口罩带的重力及与皮肤间的摩擦。则口罩带对单侧耳朵的作用力大小为( )
A.10N B. C.20N D.
7.挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期,已成为中国人喜庆的象征。如图所示,水平天花板下用三根细绳悬挂一只灯笼,灯笼处于静止状态,绳OA、OB、OC上的力分别为、。已知细绳OA、OB与水平方向的夹角分别为和。则( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,送水工人用推车运桶装水,到达目的地后,工人抬起把手,带动板OA转至水平即可将水桶卸下。若桶与接触面之间的摩擦不计,为锐角,板OA、OB对水桶的压力大小分别为、,保持OB不动,使OA由竖直缓慢转到与OB垂直的过程中( )
A.水桶受到的合力变小
B.,都在减小
C.不断减小,先增大后减小
D.先减小后增大,不断减小
9.某质点在同一平面内的力作用下处于平衡状态,力的示意图如图所示,已知的方向水平向右,的方向竖直向上,下列说法正确的是( )
A.力的合力竖直向上 B.力的合力竖直向下
C.力的合力水平向右 D.力的合力水平向右
10.如图1所示,一铲车静止于地面,将一个球状物体放在铲斗中,初始状态简化图如图2所示,两接触面对球状物的压力大小分别为、。现将铲斗底面从水平缓慢向上抬起至竖直,不计一切摩擦,下列判断正确的是( )
A.一直增大
B.先增大后减小
C.的最小值为零
D.的最大值等于球状物的重力
11.大小不同的三个共点力同时作用在一个小球上,以下各组力中,可能使小球平衡的一组是( )
A.2N,3N,6N B.35N,10N,15N C.3N,4N,6N D.5N,15N,25N
二、多选题
12.如图,沿斜面匀速下滑的物体,关于其受力的说法正确的是( )
A.物体受力平衡
B.物体受重力、下滑力和支持力
C.物体受重力、支持力和摩擦力
D.物体受重力、支持力、摩擦力和紧压斜面的力
13.我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图所示,将质量为m的货物平放在手推车底板上,压下把手,直至底板与水平面间的夹角为,并保持不动。重力加速度大小为g,不计货物与支架及底板间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.底板对货物的支持力大小为 B.底板对货物的支持力大小为
C.支架对货物的支持力大小为 D.支架对货物的支持力大小为
14.如图所示中静止的小球m分别与两个物体(或面)接触,设各接触面光滑,则m受到两个弹力的是( )
A.竖直悬绳,m与斜面接触而静止
B.小球m受到水平向左的力F而静止
C.小球在斜面和斜拉绳的作用下静止
D.小球与水平和竖直面接触而静止
15.每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如下图甲的家用燃气炉架有四个爪,若将总质量为m的锅放在图甲所示的炉架上,示意图如图乙,忽略爪与锅之间的摩擦力,设锅为半径为R的球面,则每个爪与锅之间的弹力( )
A.等于 B.大于
C.R越大,弹力越小 D.R越大,弹力越大
三、实验题
16.用弹簧测力计探究两个互成角度的力的合成规律实验,如图所示。图甲是长度为EG的橡皮条,一端连接轻质小圆环E,另一端固定于G。图乙是两个力、共同拉动E。图丙是一个力F单独拉动E。
(1)在实验操作过程中,橡皮条末端O点的位置_________(选填“可以”或“不可以”)改变;
(2)本实验采用的基本方法是____________(选填“理想实验”或“等效替换”)。
17.某同学预习高中课程,在预设“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,实验装置及过程如图1、2、3所示,E点为橡皮筋原长时小圆环的位置,O点为实验时小圆环被拉到的位置。
(1)本实验采用的科学方法是___;
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法
(2)在实验过程中,可以不记录的是___;
A.E点的位置
B.O点的位置
C.OB、OC、OD的方向
D.弹簧测力计的示数
(3)该同学如果在现实中做实验,会遇到什么问题?
四、计算题
18.如图所示,一直杆倾斜固定并与水平方向成的夹角:直杆上套有一个质量为0.5kg的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小的力,圆环处于静止状态,已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,。求:
(1)圆环受到直杆的摩擦力大小和方向
(2)圆环受到直杆的弹力大小和方向
19.图甲为利用耕牛整理田地的场景,简化的物理模型如图乙所示,人站立的农具视为与水平地面平行的木板,地面对木板的阻力视为滑动摩擦力,两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角,,,人和木板的总质量。当每条绳子拉力F的大小为300N时,人与木板一起沿直线匀速前进。已知重力加速度,求:
(1)地面对木板的阻力大小;
(2)地面与木板间的动摩擦因数。
20.如图所示,重为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重为200N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止.不计滑轮与绳的摩擦,求
(1)地面对人的支持力的大小;
(2)地面对人的摩擦力的大小。
参考答案
1.答案:D
解析:AB.对A、B整体研究可知,墙面对A不可能有弹力,因而也就没有摩擦力,因此物块A、B接触面一定是粗糙的,A一定受到重力、B的支持力和摩擦力三个力的作用,故AB错误;C.以A为对象,根据平衡条件可知,B对A的作用力与A的重力等大反向,因此A对B的作用力一定竖直向下,故C错误;D.由于竖直墙面对A没有作用力,因此弹簧对B的作用力大小等于A、B的总重力,故D正确。故选D。
2.答案:B
解析:A.火箭尾部对气体的力和气体对火箭的力是一对作用力和反作用力,二者同时产生,同时消失,不存在先后秩序,A错误;
B.火箭尾部对气体的力和气体对火箭的推力是一对作用力和反作用力,B正确;
C.火箭尾部对气体的力和气体对空气的力的方向都向下,不是一对作用力和反作用力,C错误;
D.火箭对气体的力和气体对火箭的力是一对作用力和反作用力,二者等大反向,D错误。故选B。
3.答案:A
解析:A.对AB整体,因受力平衡,可知物体A与桌面之间的摩擦力等于细绳的拉力,即
而对C由平衡可得

选项A正确;
BCD.A匀速向右运动,则水平方向不受B对A的摩擦力作用,选项BCD错误;
故选A。
4.答案:C
解析:以OA间弹性绳为对象,其劲度系数为k,初始状态有水平拉力平衡时,由题可知水平拉力大小为则绳子的拉力大小为由胡克定律可得解得A点到O的距离
故选C。
5.答案:C
解析:对货车和货物整体受力分析,利用平衡条件可知整体只受重力和地面支持力的作用,水平方向不受力的作用,即货车受到地面的摩擦力大小为零,故选C。
6.答案:A
解析:根据胡克定律可得根据平行四边形定则可知,口罩带对单侧耳朵的作用力大小为故选A。
7.答案:A
解析:设灯笼的质量为m,对结点O受力分析可知
由平衡条件可得,
解得,

故选A。
8.答案:B
解析:对水桶受力分析,如图所示
OA由竖直缓慢转到与OB垂直的过程中,水桶受到的合力为零,且都在减小。
故选B。
9.答案:B
解析:AB.力的合力与力是一对平衡力,因此力的合力竖直向下,选项A错误、B正确;C.力的合力与力是一对平衡力,因此力的合力水平向左,选项C错误;D.力的合力与力的合力是一对平衡力,力的合力指向右上方,因此力的合力指向左下方,选项D错误。故选B。
10.答案:A
解析:AB.铲斗转动的受力分析动态图如图所示
由两力矢量变化情况可得,由0开始一直增大,先增大再减小,B错误,A正确;
C.始终不等于零,C错误;
D.的最大值为下图圆的直径,大于球的重力,D错误。
故选A。
11.答案:C
解析:A.分力2N和3N的合力范围,6N不在合力范围之内,则三力不能平衡,选项A错误;B.分力35N和10N的合力范围,15N不在合力范围之内,则三力不能平衡,选项B错误;C.分力3N和4N的合力范围,6N在合力范围之内,则三力能平衡,选项C正确;D.分力5N和15N的合力范围,25N不在合力范围之内,则三力不能平衡,选项D错误。故选C。
12.答案:AC
解析:因为物体沿斜面匀速下滑,故受力平衡,由分析可知,物体只受三个力,重力、支持力和摩擦力。故AC正确,BD错误。
故选AC。
13.答案:AD
解析:当底板与水平面间的夹角为30°时,货物的受力情况如图所示
根据物体的平衡条件有解得故选AD。
14.答案:BC
A.AA.A图中小球处于静止状态,重力和绳的弹力平衡,斜面与小球之间不产生弹力,否则小球不可能平衡,故A图中小球只受一个弹力作用,故A错误;
B.B图中水平面对小球有弹力作用,由于F的作用,导致小球与斜面之间产生弹性形变,因此斜面和小球之间也有弹力作用,故B图中小球受两个弹力作用,故B正确;
C.C图中若斜面对小球无弹力作用,则撤出斜面后,小球将向下摆动,故斜面对小球有弹力作用,若绳对球无弹力,则小球将沿斜面滚下,因此小球受绳、斜面两个弹力作用,故C正确;
D.D图中竖直面对小球没有弹力作用,否则小球不可能处于平衡状态,故D错误。
故选BC。
15.答案:BC
解析:设:每个爪与锅之间的弹力为F,根据对称性可知,正对的一对爪对锅的弹力的合力方向竖直向上,则四个爪对锅的弹力在竖直方向的分力等于锅的重力;设正对的一对爪之间的距离为d,则F与竖直方向之间的夹角
竖直方向根据平衡条件可得
解得
可知R越大,则F越小,BC正确,AD错误。
故选BC。
16.答案:(1)不可以
(2)等效替换
解析:(1)为了保证用两个力拉小圆环E的效果和用一个力拉小圆环E的效果相同,在实验操作过程中,橡皮条末端O点的位置不可以改变;
(2)探究两个互成角度的力的合成规律实验用到了等效替换的方法。
17.答案:(1)B
(2)A
(3)角度不准、桌面不平受到其他力等
解析:(1)本实验的原理是,用平行四边形作出两个分力的合力理论值,再作出合力的实验值,对比理论值与实验值,若在误差允许的范围内,则说明平行四边形定则是正确的,是等效替代法。
故选B。
(2)该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则,要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小,然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较,最后得出结论,故需要记录的是两弹力的大小和方向以及结点O的位置,无需记录橡皮筋的原长。
故选A。
(3)该同学如果在现实中做实验,会遇到角度不准、桌面不平受到其他力等问题。
18.答案:(1)2.5N,沿直杆向下
(2),垂直直杆向右下
解析:(1)对环,在竖直方向,由于,故直杆给圆环的弹力方向垂直直杆向右下
在沿着直杆方向,,故直杆给圆环的摩擦力方向沿直杆向下
受力图如图所示
沿着直杆方向有
解得,方向沿直杆向下
(2)垂直直杆方向有
解得,垂直直杆向右下
19.答案:(1)
(2)
解析:(1)由于人与木板匀速运动,则水平方向受力平衡,有
解得
(2)根据题意,地对板的支持力
根据滑动摩擦力公式有
联立解得
20.答案:(1);(2)
解析:(1)以物体为对象,根据受力平衡可得,轻绳拉力大小为
以人为对象,竖直方向根据受力平衡可得
解得地面对人的支持力的大小为
(2)以人为对象,水平方向根据受力平衡可得
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