2025-2026学年高中物理人教版必修一单元测试 第三章 相互作用——力(含解析)

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名称 2025-2026学年高中物理人教版必修一单元测试 第三章 相互作用——力(含解析)
格式 doc
文件大小 1.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-11-24 10:35:29

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2025-2026学年高中物理人教版必修一单元测试 第三章 相互作用——力
一、单选题
1.鸟儿飞过绿水青山,中华秋沙鸭重返吉林长白山“安家落户”,证实了一句古语——“良禽择佳木而栖”,自古以来,飞鸟就是显示生态好坏的标志。如图所示,一只秋沙鸭落在了树枝上休息,树枝被压弯,秋沙鸭处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.秋沙鸭对树枝的弹力是由树枝发生形变产生的
B.秋沙鸭对树枝的压力与树枝对秋沙鸭的支持力是一对作用力与反作用力
C.秋沙鸭对树枝的压力与树枝对秋沙鸭的支持力是一对平衡力
D.树枝发生了弯曲,是因为秋沙鸭对树枝的压力大于树枝对秋沙鸭的支持力
2.如图所示,起重机吊着质量为1吨的重物使其上升3m,用时5s,以向上为正方向,5s末的速度为1m/s,则上述过程涉及的物理量中,属于矢量的是( )
A.质量 B.高度 C.时间 D.速度
3.如图所示,一黑板擦因磁力作用被吸附在竖直黑板上处于静止状态,则黑板擦( )
A.受到的摩擦力等于自身重力
B.受到的摩擦力与自身重力是一对相互作用力
C.对黑板的压力大于黑板对黑板擦的支持力
D.对黑板的压力与黑板对黑板擦的弹力是一对平衡力
4.抗战期间,为了转移物资,需要纤夫拉船,如图所示,虚线1、2的夹角为30°,在O点的小船在两个力的作用下运动,其中一个力的大小为,方向与虚线1垂直,为了使小船沿着虚线2运动,则另一个力的最小值为( )
A. B. C. D.
5.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示。已知和与竖直方向的夹角分别为和,则绳和绳中的拉力大小分别为( )
A.,
B.,
C.,
D.,
6.某实验小组“探究两个互成角度的力的合成规律”,先、后用两个弹簧测力计和一个弹簧测力计将橡皮条的一端拉至O点,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.实验时,弹簧测力计、橡皮条和绳套无需贴近并平行于木板
B.两次都将橡皮条的一端拉至O点是为了保证作用效果相同
C.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两绳的夹角越大越好
D.用一个弹簧测力计拉橡皮条时,只需记录测力计的读数
7.如图所示,三根细线a、b、c将相同的小球1和2连接,两小球处于静止状态,细线c水平。则细线中的张力、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,甲、乙两人用绳和通过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮,将质量为m的物块由O点沿直线缓慢向上提升,则在物块由O点沿直线缓慢上升的过程中,以下判断正确的是( )
A.绳中的弹力先减小后增大 B.绳中的弹力一直在增大
C.绳中的弹力一直在减小 D.绳中的弹力先增大后减小
9.质量为的木箱置于水平地面上,它与地面间动摩擦因数,受到一个与水平方向成角斜向上的拉力F,为使木箱做匀速直线运动,拉力F的最小值以及此时分别是( )
A.; B.; C.; D.;
10.如图1所示是一种常见的动作,用手臂挤压篮球,将篮球压在身侧。为了方便问题研究,我们将场景进行模型化处理,如图2所示,则下列说法正确的是( )
A.手臂对篮球的压力可以大于篮球重力
B.篮球对身侧的静摩擦力方向竖直向上
C.身侧对篮球的作用力方向为垂直身体向外
D.人体对篮球的静摩擦力大小可能等于篮球重力
11.如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于( )
A. B. C. D.
二、多选题
12.下列说法不正确的是( )
A.质量、位移、速度都是矢量
B.描述矢量既要说明大小,又要指明方向
C.的速度比的速度小
D.矢量和标量没有严格的区别,同一个物理量有时是矢量,有时是标量
13.如图所示,质量为2m的物体A放在水平桌面上,通过光滑的定滑轮悬挂一个质量为m的物体B。已知物体A与桌面间的动摩擦因数为0.4,要使A静止,需加一水平向左的力,重力加速度大小为g,A与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则k的取值可能为( )
A.1.0 B.1.5 C.2.0 D.2.5
14.如图所示,电灯悬于两墙壁之间,保持O点及OB绳的位置不变,而将绳端A点向上移动,则( )
A.绳OB所受的拉力逐渐减小 B.绳OA所受的拉力先减小后增大
C.绳OA所受的拉力逐渐增大 D.绳OA所受的拉力先增大后减小
15.如图所示,在倾角为θ的斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R和r,球A左侧有一垂直于斜面的挡板P,两球沿斜面排列并处于静止状态,以下说法正确的是( )
A.斜面倾角θ一定,时,R越大,r越小,B对斜面的压力越小
B.斜面倾角θ一定,时,两球之间的弹力最小
C.斜面倾角θ一定时,无论两球半径如何,A对挡板的压力一定
D.半径一定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板的作用力先增大后减小
三、填空题
16.(1)如图所示,在直角三角形中,的正弦___,余弦___,正切___。
(2)___,___,___
17.《中国制造2025》是国家实施强国战略行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则小球受到的摩擦力___(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力,若铁夹水平移动,小球受到的摩擦力___(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
四、实验题
18.某同学利用两个弹簧测力计和一个茶杯在家庭实验室做验证平行四边形定则的实验。
实验步骤如下:
(1)用弹簧测力计测量茶杯的重力,示数如图甲所示,则茶杯的重力_______N;
(2)在竖直墙面上贴一张坐标纸;
(3)如图乙所示,三根细绳的一端系成一个结点,另一端分别与两个弹簧测力计和茶杯相连。调节弹簧测力计的位置,茶杯静止时,在坐标纸上记录结点的位置O、三根细绳的方向、两个弹簧测力计的示数;
(4)根据力的大小和方向在坐标纸上作出三个力的图示;
(5)改变弹簧测力计的位置重复步骤(3)、(4),进行多次实验时,______(填“需要”或“不需要”)使结点始终在同一位置;
(6)根据记录的数据,该同学在坐标纸上作出和三个力的图示,如图丙所示。若三根细绳方向、的大小均在丙图中正确表示出来,则根据平行四边形定则,可以判断其中力的大小记录有误的是______(选填“”或“”)。
五、计算题
19.如图所示,轻绳的一端固定在竖直墙上,另一端系一个质量为的光滑铁球,当铁球静止时,轻绳与竖直方向的夹角(),取,求:
(1)绳对铁球的拉力的大小;
(2)墙对铁球的支持力的大小;
20.某部队新兵在水平地面上用绳子拉轮胎进行负荷训练,示意图如图所示。已知轮胎的质量,与地面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,绳子的质量不计。
(1)若绳子与水平地面的夹角,轮胎刚好被匀速拉动,求此时绳子的拉力大小F;
(2)若绳子与水平方向的夹角不确定,要使轮胎仍匀速运动,求绳子拉力的最小值。
参考答案
1.答案:B
解析:A.秋沙鸭对树枝的弹力是由秋沙鸭发生形变产生的,故A错误;
BCD.秋沙鸭对树枝的压力等于树枝对秋沙鸭的支持力,是一对作用力与反作用力,故B正确,CD错误。
故选B。
2.答案:D
解析:质量、高度和时间都是只有大小无方向的物理量,都是标量;速度既有大小又有方向,是矢量。故选D。
3.答案:A
解析:根据平衡条件,竖直方向上黑板擦受到的摩擦力等于自身重力,故A正确;黑板擦受到的摩擦力与自身重力的受力物体均是黑板擦,不是一对相互作用力,故B错误;黑板擦由于受到摩擦力,则与黑板之间存在弹力,根据平衡条件,黑板对黑板擦的吸引力等于对黑板擦的弹力,黑板擦对黑板的压力与黑板对黑板擦的弹力是一对相互作用力,大小相等,则黑板擦对黑板的压力等于黑板对黑板擦的吸引力,故C、D错误。
4.答案:B
解析:以虚线2的方向为标准建立坐标轴,把进行正交分解。在垂直于虚线2方向上的分力为,当另外一个力与它等大反向时有最小值,即另一个力的最小值为。
故选B。
5.答案:C
解析:由题意受力分析如图
因为和垂直,故沿和方向正交分解有故选C。
6.答案:B
解析:A.为了减小误差,实验中,细线方向必须与木板平面平行,这样才能确保力的准确性,故A错误;
B.为了保证两个弹簧测力计的共同作用效果和一个弹簧测力计的作用效果相同,需要保证节点O的位置相同,故B正确;
C.两拉力的夹角适当大一些可以减小测量的误差,但不是越大越好,故C错误;
D.用弹簧测力计拉橡皮条时,需记录弹簧测力计示数和方向,故D错误。故选B。
7.答案:A
解析:设细线a、b与水平方向的夹角分别为和,对小球1和2组成的整体受力分析如图所示
根据水平方向受力平衡有对小球2受力分析如图所示
根据水平方向受力平衡有由以上两式可得又所以即综合以上,有故选A。
8.答案:B
解析:以物块为研究对象,分析受力情况:重力G、绳子的拉力F和绳子的拉力T。由平衡条件可知,F和T的合力与G大小相等、方向相反,当将物块向上缓慢移动时,绳方向不变,则T方向不变,绳绕O点逆时针转动,作出力的合成图。图中的过程,由图可以看出绳的弹力T一直变大,绳的弹力F先减小后增大。
故选B。
9.答案:A
解析:在拉力作用下木箱重力、拉力F、地面的支持力和滑动摩擦力作用,根据平衡条件得

联立解得
其中,,由数学知识知:当,即时F有最小值,且最小值为
故选A。
10.答案:A
解析:篮球的受力如图所示,手臂对篮球的压力为图中,由图可知与篮球重力G无限制关系,故可以大于G,A正确;假设身侧对篮球无摩擦力,则篮球将向下运动,故身侧对篮球的静摩擦力方向竖直向上,则篮球对身侧的静摩擦力方向竖直向下,故B错误;身侧对篮球的作用力为与的合力,不垂直身体向外,C错误;人体对篮球的静摩擦力(的合力)大小等于的合力大小,故人体对篮球的静摩擦力大小大于篮球重力,故D错误。
11.答案:B
解析:斜坡倾角越大,“天工”越容易下滑,只要保证“天工”在30°倾角的斜坡上不下滑,在小于30°倾角的斜坡上更不会下滑,对30°倾角的斜坡上的“天工”受力分析,有,解得,B正确。
12.答案:ACD
解析:A.质量是标量,位移、速度、力都是矢量,A错误:
B.矢量既有大小,又有方向,所以描述矢量时既要说明方向,又要说明大小,B正确;
C.比较两个矢量的大小时比较矢量绝对值的大小,所以的速度比的速度大,C错误;
D.矢量既有大小,又有方向,标量只有大小,没有方向,所以标量和矢量足有区别的,D错误.本题选不正确的,故选ACD.
13.答案:AB
解析:对物体B受力分析,可知绳的拉力,对物体A受力分析,最大静摩擦力为,若物体A恰好向右滑动,则,若物体A恰好向左滑动,则,故可知,即,即,故选AB。
14.答案:AB
解析:以结点O为研究对象,根据平行四边形定则得
由图可知,将绳端A点向上移动时,绳子OB上的拉力逐渐减小,OA上的拉力先减小后增大。AB正确,CD错误。故选AB。
15.答案:BC
解析:以B球为研究对象,受重力mg、斜面的支持力N和A对B的弹力F,由平衡条件得知N与F的合力与重力mg大小相等、方向相反,则此合力保持不变。斜面倾角θ一定,越大,r越小,F与水平方向的夹角越大,如图,作出F在三个不同角度时力的合成图,由图看出,斜面对B的支持力N越大,由牛顿第三定律得知,B对斜面的压力越大,故A错误;斜面倾角θ一定,根据几何关系可知,当N与F垂直时F最小,即两球间的弹力最小,此时,,故B正确;以两球组成的整体为研究对象,可知A对挡板的压力,可知斜面倾角θ一定时,无论半径如何,A对挡板的压力一定,故C正确;由前面分析知,A对挡板的压力,半径一定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A对挡板的压力增大,故D错误。
16.答案:(1);;
(2);;1
解析:(1)在直角三角形中,锐角的正弦是对边与斜边的比值,余弦是邻边与斜边的比值,正切是对边与邻边的比值。
(2)特殊角度的三角函数值基于标准三角形比例:和对应边比例为对应边比例为。,结合特殊角度值计算。
17.答案:等于;不变
解析:对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用。根据平衡条件可知,小球在竖直方向上,受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反。
若水平移动小球,由于小球在竖直方向受力始终平衡,故摩擦力大小不变。
18.答案:(1)3.65(3.64~3.66均可)
(5)不需要
(6)
解析:(1)弹簧测力计示数为3.65 N,根据二力平衡,茶杯的重力。
(5)改变弹簧测力计的位置重复步骤(3)、(4),进行多次实验时,即使结点不在同一位置,拉力和的合力也是竖直向上,与拉力等大反向,作用效果相同,所以不需要使结点始终在同一位置。
(6)拉力的竖直分力与等大反向,与事实一致;但水平方向,拉力与拉力的水平分力不相等,故可以判断力的大小记录有误的是。
19.答案:(1)12.5N
(2)7.5N
解析:(1)对小球受力分析,细线的拉力,竖直墙壁的支持力和竖直向下的重力mg,由平衡条件可知
(2)由平衡条件可知
20.答案:(1)
(2)
解析:(1)轮胎匀速运动,对轮胎受力分析,由平衡条件有,

解得
(2)设绳子与水平方向的夹角为,有,,
整理后得
由辅助角公式可知
解得
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