最新人教版高中物理必修一第三章《相互作用——力》测试题(有答案解析)

1．如图所示，一个质量为m的钢球，放在倾角为θ的固定斜面上，用一垂直于斜面的挡板挡住，处于静止状态。各个接触面均光滑，重力加速度为g，则挡板从该位置缓慢放平的过程中，球对挡板的压力和球对斜面的压力（　　）

A．球对挡板的压力增大，球对斜面的压力增大

B．球对挡板的压力减小，球对斜面的压力减小

C．球对挡板的压力增大，球对斜面的压力减小

D．球对挡板的压力减小，球对斜面的压力增大

2．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是（　　）

A．物体A可能只受到二个力的作用

B．物体A可能只受到三个力的作用

C．物体A一定受到了四个力的作用

D．物体A对水平地面的压力大小为Fsinθ

3．下列关于物体重力的说法中正确的是（　　）

A．重力的受力物体是地球

B．物体重力大小与其质量无关

C．物体的重心一定在物体身上

D．某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的

4．质量分别为1kg、2kg、1kg的木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图所示，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态．现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10m/s2。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是（　　）

A．12cm ．10cm ．8cm ．6cm

5．如图所示，在水平向右的推力F作用下，物块A、B、C悬空靠墙且均处于静止状态，对于这三物体的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A．A不受到摩擦力作用

B．B总共受到五个力的作用

C．C受到的两个静摩擦力方向均竖直向上

D．C与墙壁间摩擦力的大小随推力F的增大而增大

6．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．三个物体都不受到皮带的摩擦力作用

B．A物体受到的摩擦力方向向右

C．B受到的摩擦力沿传送带向上

D．C受到的摩擦力沿传送带向下

7．如图所示，轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（　　）

A．F1保持不变，F2逐渐增大

B．F1保持不变，F2逐渐减小

C．F1逐渐增大，F2保持不变

D．F1逐渐减小，F2保持不变

8．力是矢量，它的合成与分解遵守平行四边形定则，以下关于大小分别为7N和9N的两个力的合力正确不可能是（　　）

A．3N ．9N ．16N ．20N

9．某同学要调换座位，用斜向上的拉力F拖动桌子，已知桌子的总质量为，重力加速度大小为，桌子与地面间的动摩擦因数为，不计空气阻力，F的最小值是（　　）

A．100N ．100N ．50N ．50N

10．如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处施加竖直向下的力F，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ，下列说法正确的是（　　）

A．当F一定时，θ越大，轻杆受力越大

B．当F一定时，θ越大，轻杆受力越小

C．当θ一定时，F越大，轻杆受力越小

D．当θ=30°时，轻杆受力

11．在“研究共点力的合成”实验中，F1、F2是用两弹簧秤同时拉橡皮筋到O点的拉力，F表示以F1、F2为邻边的平行四边形对角线，F'表示用一弹簧秤拉橡皮筋到O点时的拉力。则合理的图（　　）

A． ． ． ．

12．如图所示，山坡上两相邻高压线塔A、B之间架有匀质粗导线，平衡时导线呈弧形下垂，最低点在C处，已知弧BC的长度是AC的3倍，右塔A处导线切线与竖直方向的夹角，则A处与B处导线张力之比为（　　）

A．1：2 ．1： ．：1 ．2：1

二、填空题

13．同一平面内的三个力，大小分别为6 N、10N、13N，若这三个力同时作用于某一物体，则该物体所受这三个力的合力的最大值和最小值分别为______、______

14．如图所示，用轻质弹簧竖直悬挂一质量为0.5kg的重物，重物静止时，弹簧的伸长量为5.0×10﹣2m（在弹簧的弹性限度内），取重力加速度g＝10m/s2，则此时弹簧的弹力大小为______N，弹簧的劲度系数为______N/m。

15．如图所示，有三个物体A、B、C叠放在一起，C被一不可伸长的绳子与墙面相连，三个物体的质量均为m，A与地面的摩擦系数为，B与A的摩擦系数为，C与B的摩擦系数为，已知重力加速度为g。现有一外力F将物体B匀速拉出，若此时物体A与物体B保持相对静止，则拉力F=___________，发生这种情况、、所必须满足的条件是___________。

16．如图所示，一直角斜槽（两槽面夹角为90°）对水平面夹角为30°，一个横截面为正方形的物块恰能沿此槽匀速下滑，假定两槽面的材料和表面情况相同，问物块和槽面间的动摩擦因数是______。

17．一弹簧受到100 N的拉力时，它的长度是11 cm；当它受的拉力再增大50 N，达到150 N时，弹簧长度是13 cm，则弹簧的劲度系数是__，弹簧的原长是_，如用两手握住它的两端，分别用100 N的力向两边拉，则这弹簧伸长___．

18．如图所示，用细线通过光滑定滑轮拉着放在粗糙水平地面上较远处的物体A沿水平面向右运动，若物体始终保持匀速直线运动，则水平拉力F的大小变化情况可能是___________。

19．如图甲、乙所示，在外力F作用下，A、B两物体一起以相同速度沿F的方向做匀速直线运动，在图甲中A、B间有________对作用力与反作用力。在图乙中A、B间有________对作用力和反作用力。

20．如图所示，物块B放在容器中，斜劈A置于容器和物块B之间，斜劈的倾角为α，不计摩擦.在斜劈A的上方加一竖直向下的压力F，这时由于压力F的作用，斜劈A对物块B的作用力增加了________.

三、解答题

21．驯鹿雪橇是北极地区居民出行的古老方式，雪橇和人的总质量为50kg，驯鹿拉雪橇的力正好沿水平方向，在平坦的雪地上用15N的水平拉力恰好可以拉着雪橇匀速前进。途中雪橇上增加了一质量为70kg的人，驯鹿应该用多大的水平拉力拉雪橇才能在该雪地上匀速前进？

22．小明在一次劳动中负责把一个重为的装满书的书柜从教室前面搬到后面，书柜与地面间的动摩擦系数为0.4，小明最大推力为，小明沿水平方向使劲地推了一下，书柜一动也不动，这下小明心急了：教室里只剩下他一个人，怎样也推不动啊！

（1）推不动时，书柜一共受到几个力的作用、各是多大？

（2）小明要完成任务，至少要先搬走多少书才行？（计算时取，）

23．如图甲所示，将完全相同、质量均为2kg的木块A和B叠放在水平桌面上，在10N的水平拉力作用下，A、B一起做匀速直线运动。（g取）

(1)此时木块B上表面受到摩擦力是多少？B的下表面所受的摩擦力又是多少？

(2)桌面与木块之间的动摩擦因数是多少？

(3)若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上（如图乙所示），用水平推力推A使它们一起匀速运动，这时，A对B的弹力有多大？

24．如图所示，劲度系数为k1的弹簧两端分别与质量为m1和m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的弹簧上端与物块2拴接，下端固定在桌面上，整个系统处于平衡状态。两个弹簧的质量都不计，两弹簧原长均为l0，物体均可看作质点。求物块1距离地面的高度。

25．物体的质量为4kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上（B、C在同一竖直线上），另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成α=30°角的拉力F，若要使两绳都能伸直，如图所示，伸直时AC与墙面垂直，绳AB与绳AC间夹角为β=60°，求拉力F的大小范围（g取10m/s2）。

26．如图所示，用细线OC的一端将质量m=2kg的物体系住，另一端用细线AO，BO结在一起，O为结点，A端系在竖直墙壁间上，与墙壁间的夹角为300，B端与另一个质量M=10kg的物体相连，M放在倾角为的粗糙斜面上，OB与斜面平行，整个系统恰好处于静止状态，最大静摩擦力可认为与滑动摩擦力相等，当地的重力加速度。求：

（1）AO，BO线的拉力大小？

（2）B与斜面间动摩擦因数？

【参】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．C

解析：C

钢球受重力mg、挡板的支持力FN1和斜面的支持力FN2，当挡板从题图位置缓慢放平的过程中，钢球处于动态平衡中，三个力始终能组成一个闭合矢量三角形，其中FN1方向和大小都在变化，FN2大小变化但方向不变，重力大小和方向均不变，作出一系列矢量三角形如图所示，可知FN1增大，FN2减小，所以球对挡板的压力增大，球对斜面的压力减小，故C正确。

故选C。

2．C

解析：C

ABC．物体一定受到重力，拉力F的作用产生两个作用效果，水平向右拉物体和竖直向上拉物体，由于物体向右做匀速直线运动，物体受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力F在水平方向分力平衡，即一定有摩擦力，必定有支持力，因而物体一定受到四个力的作用，AB错误，C正确；

D．因为物体受力平衡，在竖直方向支持力有

FN=mg−Fsinθ

由牛顿第三定律可知，物体对水平地面的压力大小为mg−Fsinθ，D错误。

故选C。

3．D

解析：D

A．重力的施力物体是地球，受力物体是物体，选项A错误；

B．根据G=mg可知，物体重力大小与其质量有关，选项B错误；

C．物体的重心不一定在物体身上，可能在物体的外部，选项C错误；

D．某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的，选项D正确。

故选D。

4．A

解析：A

开始未用水平力拉p弹簧时，弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于b物体的重力，由胡克定律得弹簧q压缩的长度为

当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律得弹簧q伸长的长度为

此时，弹簧p处于伸长状态，受到的拉力等于b、c的总重力，则弹簧p伸长的长度为

根据几何关系得到，该过程p弹簧的左端向左移动的距离为

故选A。

5．B

解析：B

A．隔离A进行受力分析，则竖直方向受到向下的重力作用，根据平衡条件，竖直方向肯定会受力另外一个力与重力平衡，该力即为B对A的竖直向上的摩擦力，故A错误；

B．隔离B进行受力分析如下

B受到自身重力作用，A对B的水平向右的压力和竖直向下的摩擦力，C对B的水平向左的支持力和竖直向上的摩擦力，共五个力，故B正确；

C．隔离AB整体受力分析可知，AB整体竖直向下受到重力作用，要处于平衡状态，C对AB整体的摩擦力必定竖直向上，根据牛顿第三定律，B对C的摩擦力竖直向下，故C错误；

D．以ABC整体为研究对象，竖直向下受到三个物体的总重力，要处于平衡状态，墙面对C的摩擦力与总重力必须等大反向，即C与墙壁间摩擦力的大小与推力F的大小无关，故D错误。

故选B。

6．C

解析：C

B．A物体在水平方向做匀速直线运动，则水平方向不受摩擦力，故B错误；

ACD．BC物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故两物体均受到沿斜面向上的静摩擦力，故AD错误，C正确。

故选C。

7．B

解析：B

以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得到，杆对环的摩擦力

故摩擦力保持不变；

杆对环的弹力

再以结点O为研究对象，分析受力情况，如图2所示，设绳与竖直方向夹角为θ，由平衡条件得到

当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则F逐渐减小，F2逐渐减小。据牛顿第三定律可得，F1保持不变，F2逐渐减小。

故选B。

8．D

解析：D

两个力同向时合力最大，反向时合力最小，故7N和9N的两个力的合力的范围是

故ABC可能，不符合题意；D不可能，符合题意。

故选D。

9．C

解析：C

对桌子受力分析如图

根据平衡条件可知，竖直方向

得

水平方向

又

联立得

当

时，F取到最小值是。

故选C。

10．B

解析：B

ABCD．T1、T2及F构成了一个菱形，F是菱形的一条对角线，由几何关系可得

所以：

当F一定时，θ越大，轻杆受力越小，故A错误，B正确；

当θ一定时，F越大，轻杆受力越大，故C错误；

当θ=30°时，轻杆受力，故D错误。

故选B。

11．C

解析：C

由于F是通过以F1、F2为邻边做出的理论上的合力，可能与橡皮条的方向不在一条直线上；而F'是实际上F1、F2的，方向一定沿着橡皮条的方向，并且F与F'近似相等。

故合理的图应选C。

12．B

解析：B

设ABC三个位置的拉力分别为FA、FB、FC，导线质量为m，AC段受力分析得

BC段受力分析得

联立得

解得

B正确，ACD错误。

故选B。

二、填空题

13．29N0

解析：29N    0    

[1]当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即

[2] 若先把10N与6N的力合成，则合力的范围是大于等于4N，小于等于16N，13N在这一个范围内，所以它们合力的最小值为0。

14．100

解析：

[1]重物处于静止状态，弹力和重力相等，

F＝mg＝5N

[2]弹簧的伸长量为x＝5.0×10﹣2m，根据胡克定律

F＝kx

解得劲度系数

k＝＝100N/m

15． 

(1)取AB整体为研究对象，受力如下

根据共点力的平衡条件有，水平方向

竖直方向

根据滑动摩擦力公式，得

联立解得

(2)取B为研究对象，根据共点力作用下的平衡有

则

AB之间的最大静摩擦力为

因为AB之间无相对运动，故要求

联立可得

16．

直角槽对物体的支持力

正交分解

解得

17．2500N/m7cm4cm

解析：2500N/m    7cm    4cm    

根据胡克定律可知

100=k（11-x0）

150=k（13-x0）

解得x0=7cm；k=2500N/m；

如用两手握住它的两端，分别用100 N的力向两边拉，则这弹簧伸长

11cm-7cm=4cm

18．拉力可能一直增大也可能先减小后增大；

解析：拉力可能一直增大，也可能先减小后增大；

[1]设拉力与水平方向夹角为α，动摩擦因数为μ，对物体受力分析可知

解得：

当 时拉力最小；

如果细线与水平方向的夹角开始时，则拉力一直增大

如果细线与水平方向的夹角开始时 ，则拉力先减小后增大

故本题答案是：拉力可能一直增大，也可能先减小后增大；

19．2

解析：

[1]甲中A做匀速直线运动，A物体受重力和支持力，因甲中A没有相对于B的运动趋势，则甲中A不受摩擦力；A、B间只有压力和支持力1对作用力与反作用力；

[2]图乙中A是平衡状态，A物体受重力、支持力和沿斜面向上摩擦力，故A、B间有压力和支持力，摩擦力作用力和反作用力，共2对作用力与反作用力。

20．

A.受到水平向左的支持力F1，竖直向下的重力G，竖直向下的压力F，垂直接触面向上的支持力F2；A对B的压力垂直接触面向下，大小等于F2，根据几何关系可得对B的作用力大小为

；

未加压力F时，A受到水平向左的支持力F3，竖直向下的重力G，垂直接触面向上的支持力F4；

此时AB之间的作用力大小为

；

所以前后增加了

;

三、解答题

21．36N

对雪橇，15N拉力时

F=μmg

解得

μ=0.03

搭乘后

Ff=μMg

Ff=0.03×（50+70）×10=36N

由二力平衡，雪橇匀速前进，水平拉力

F=36N

22．（1）见解析；（2）200kg

（1）对书柜受力分析可知，推不动时，书柜受重力、支持力、推力以及摩擦力四个力的作用，重力

根据平衡条件可知，支持力

小明的推力

摩擦力等于小明的最大推力故

（2）小明要想推动书柜，应搬走部分书，使最大静摩擦力小于等于；则有

解得

剩余书的质量

因此要先搬走的书的质量为

23．(1) 0，10N；(2)0.25； (3)5N

(1)由于A做匀速运动，根据平衡条件可知，A受摩擦力为零，所以B上表面摩擦力为

对B受力分析，根据平衡条件，水平方向上

(2)以AB为整体进行研究，竖直方向有

联立解得

(3)摩擦力与接触面积无关，故AB与地面间的摩擦力与甲图情况下摩擦力大小相同，即

B受到的摩擦力为

根据平衡条件

24．

劲度系数为k1的轻弹簧处于压缩状态，由平衡可得

压缩量为

劲度系数为k2的轻弹簧处于压缩状态，则

得

物块1距离地面的高度

25．20N≤F≤80N

物体A受力如图所示，A静止处于平衡状态，由平衡条件得：

x方向

Fcos30°=FC+FBcos60°

y方向

Fsin30°+FBsin60°=mg

解得

要使两绳都能伸直，则

FB≥0

FC≥0

解得

20N≤F≤80N

26．（1），10N；（2）

（1）O点受力平衡，对结点O进行受力分析，如图所示

根据平衡条件得

OA的拉力

OB的拉力

（2）对M进行受力分析，如图所示

M处于静止状态，受力平衡，沿着斜面方向受力平衡，则

解得