2023-2024學年高中物理必修一 第三章　相互作用-力 章末檢測試卷 含解析

第第頁2023-2024學年高中物理必修一第三章相互作用——力章末檢測試卷（含解析）第三章相互作用——力章末檢測試卷

(滿分：100分)

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個選項最符合題意。

1．(2023·揚州市江都區(qū)丁溝中學高一期中)下列關于重力、彈力和摩擦力的說法，正確的是()

A．物體對桌面的壓力是物體發(fā)生形變而產生的

B．地球對物體的重力作用在重心，重心就是物體的幾何中心

C．由μ＝可知，動摩擦因數與滑動摩擦力成正比，與壓力成反比

D．人推自行車在水平路面上前進，自行車前輪受到的摩擦力方向向后，后輪受到的摩擦力方向向前

2.(2023·鹽城市響水中學高一?？计谥?如圖所示，放在水平地面上的質量為m的物體，與地面間的動摩擦因數為μ，在勁度系數為k的輕彈簧作用下沿地面做勻速直線運動。彈簧沒有超出彈性限度，則()

A．彈簧的伸長量為

B．彈簧的伸長量為

C．物體受到的支持力與它對地面的壓力是一對平衡力

D．彈簧對物體的拉力與物體對彈簧的拉力是一對平衡力

3.(2022·淮安市高一期末)人們出行常用打車軟件呼叫快車，快車司機為方便操作手機，用支架將手機固定在汽車中控臺上方，如圖所示。某次司機接單后去目的地接乘客，在汽車勻速直線行駛階段，手機支架對手機的作用力為F，則下列說法正確的是()

A．F方向豎直向上

B．F方向與汽車運動方向相同

C．F大小小于手機重力

D．F大小大于手機重力

4.(2022·黔東南州高一期末)一字馬挑戰(zhàn)賽爆紅網絡，如圖為一女士在走廊里用腿支撐墻，使自己靜止于兩墻之間的一字馬表演。下列說法正確的是()

A．人總共受到3個力作用

B．人蹬墻壁的彈力越大，墻壁對人的摩擦力也越大

C．墻壁對人的摩擦力大小等于人的重力大小

D．若換一雙鞋底更粗糙的運動鞋，墻壁對人的摩擦力也變大

5.如圖所示，質量為m的木塊在質量為M的長木板上滑行，木板與地面間的動摩擦因數為μ1，木塊與木板間的動摩擦因數為μ2，重力加速度為g，木板一直靜止，那么木塊與木板間、木板與地面間的摩擦力大小分別為()

A．μ2mgμ1Mg

B．μ2mgμ2mg

C．μ2mgμ1(m＋M)g

D．μ2mgμ1Mg＋μ2mg

6.(2023·江蘇高一統(tǒng)考期中)水平橫梁一端A插在墻壁內，另一端裝有一小滑輪B，輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一重力為G＝100N的重物，∠CBA＝30°，如圖所示，則滑輪受到輕繩的作用力的大小為()

A．50NB．50NC．100ND．100N

7．(2023·全國卷Ⅲ)用卡車運輸質量為m的勻質圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖所示。兩斜面Ⅰ、Ⅱ固定在車上，傾角分別為30°和60°，重力加速度為g。當卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒對斜面Ⅰ、Ⅱ壓力的大小分別為F1、F2，則()

A．F1＝mg，F2＝mg

B．F1＝mg，F2＝mg

C．F1＝mg，F2＝mg

D．F1＝mg，F2＝mg

8.(2022·綿陽市一模)校園大掃除中，某同學用方向沿桿向下、大小為50N的力推拖把，拖把恰好沿水平地面勻速運動，拖把桿與水平面的夾角始終為60°，拖把(含桿)總重約10N。則地面()

A．對拖把的支持力大小為30N

B．對拖把的支持力大小為25N

C．與拖把之間的摩擦力大小為25N

D．與拖把之間的摩擦力大小為35N

9.如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個表面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止狀態(tài)，則把A向右緩慢移動少許的過程中，下列判斷正確的是()

A．球B對墻的壓力增大

B．球B對柱狀物體A的壓力增大

C．地面對柱狀物體A的摩擦力不變

D．地面對柱狀物體A的支持力不變

10.(2022·重慶市高一期末)如圖所示，質量為2M的物塊A靜置于水平臺面上，質量為M的半球體C靜置于水平地面上，質量為m的光滑小球B(可視為質點)放在半球體C上，P點為三根輕繩PA、PB、PO的結點。系統(tǒng)在圖示位置處于靜止狀態(tài)，P點位于半球體球心的正上方，PO豎直，PA水平，PB剛好與半球體相切且與豎直方向的夾角θ＝30°。已知物塊A與臺面間的動摩擦因數為μ，重力加速度大小為g，則()

A．繩PO的拉力大小為mg

B．C受到的摩擦力大小為mg

C．A受到的摩擦力大小為mg

D．地面對C的摩擦力大小為μ(M＋m)g

二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題～第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數值計算時，答案中必須明確寫出數值和單位。

11．(15分)(2023·南通市高一統(tǒng)考期末)如圖甲為輕質小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定，橡皮條的原長為GE。某同學利用如圖乙、丙所示的實驗裝置完成了“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗。

(1)下列關于“替代”說法正確的是________；

A．GE間的橡皮條可以用細繩替代

B．小圓環(huán)與彈簧測力計間相連的細繩可以用橡皮條替代

C．兩個彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用替代

(2)下列操作正確的是________；

A．乙圖中實驗時兩細繩必須垂直

B．應在細繩下用筆尖記錄間距較近的兩點來確定細繩的方向

C．橡皮條的反向延長線必須在F1、F2的角平分線上

D．在讀取彈簧測力計的示數時必須正視彈簧測力計刻度板

(3)某同學在實驗的乙圖中讀得彈簧測力計F1、F2的讀數分別為2.00N、2.40N，丙圖彈簧測力計的示數如丙右側放大圖所示，讀數為________N，請在圖丁中，根據彈簧測力計F1、F2的數據，選好標度作圖完成該同學未完成的實驗處理。

(4)若兩個彈簧測力計的讀數分別為3.00N、4.00N，且兩彈簧測力計拉力方向的夾角為銳角，則________(選填“能”或“不能”)用一個量程為5N的彈簧測力計測出它們的合力。

12．(8分)木塊A、B質量分別為mA＝2kg，mB＝3kg，它們與水平地面之間的動摩擦因數均為0.3；夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數為200N/m，A、B在水平地面上靜止，如圖所示，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g＝10m/s2。求：

(1)木塊A受地面摩擦力的大小和方向；

(2)突然給B施加一個水平向右、大小為10N的拉力的瞬間，木塊B所受摩擦力的大小和方向。

13．(8分)(2022·宿遷中學高二?？计谥?如圖所示，重物A被繞過滑輪P的細線所懸掛，滑輪P被一根細線系于天花板上的O點，O點處安裝一力傳感器(未畫出)。質量為10kg的物塊B放在粗糙的水平桌面上，O′是三根線的結點，bO′水平拉著B物塊，aO′、bO′與cO′夾角如圖所示。細線、滑輪的重力和細線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個裝置處于靜止狀態(tài)。若O點處安裝的力傳感器顯示受到的拉力是F0＝20N，物塊B與水平桌面之間的動摩擦因數為0.2，g取10m/s2。求：

(1)重物A的質量；

(2)重物C的質量和桌面對物塊B的摩擦力大小。

14.(13分)居民樓改造需要把建材吊運到樓頂。如圖所示，建材的質量m＝10kg，緩慢吊運過程中，靜止站在地面上的工人將建材拉離墻面一定距離，某時刻輕繩OA、OB與豎直方向的夾角分別為α＝30°、β＝60°，g取10m/s2。求該時刻：

(1)輕繩OA、OB的拉力大小；

(2)站在地面上的工人受到地面的摩擦力。

15．(16分)(2023·南京航空航天大學蘇州附屬中學高一期中)如圖所示，傾角為θ＝30°、質量為20kg的斜面體C置于水平地面上，質量為8kg的小物塊B置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與質量也為8kg的物塊A相連接，連接B的一段細繩與斜面平行，物塊B與斜面間的動摩擦因數為0.8，重力加速度g＝10m/s2，A、B、C都處于靜止狀態(tài)。求：

(1)斜面體對B的支持力；

(2)斜面體對B的摩擦力；

(3)斜面體對地面的壓力和摩擦力。

章末檢測試卷(第三章)

(滿分：100分)

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個選項最符合題意。

1．(2023·揚州市江都區(qū)丁溝中學高一期中)下列關于重力、彈力和摩擦力的說法，正確的是()

A．物體對桌面的壓力是物體發(fā)生形變而產生的

B．地球對物體的重力作用在重心，重心就是物體的幾何中心

C．由μ＝可知，動摩擦因數與滑動摩擦力成正比，與壓力成反比

D．人推自行車在水平路面上前進，自行車前輪受到的摩擦力方向向后，后輪受到的摩擦力方向向前

答案A

解析物體對桌面的壓力是物體發(fā)生形變而產生的，故A正確；物體各部分均受重力，重心只是各部分所受重力的等效作用點，它不一定在物體的幾何中心上，故B錯誤；動摩擦因數與物質材料及接觸面粗糙程度有關，與滑動摩擦力及壓力均無關，故C錯誤；人推自行車在水平路面上前進時，前后輪均相對地面向前運動，故前輪受的摩擦力向后，后輪受的摩擦力向后，故D錯誤。

2.(2023·鹽城市響水中學高一?？计谥?如圖所示，放在水平地面上的質量為m的物體，與地面間的動摩擦因數為μ，在勁度系數為k的輕彈簧作用下沿地面做勻速直線運動。彈簧沒有超出彈性限度，則()

A．彈簧的伸長量為

B．彈簧的伸長量為

C．物體受到的支持力與它對地面的壓力是一對平衡力

D．彈簧對物體的拉力與物體對彈簧的拉力是一對平衡力

答案B

解析物體在水平方向做勻速直線運動，由平衡條件得μmg＝kx，解得彈簧的伸長量x＝，故A錯誤，B正確；物體受到的支持力與它對地面的壓力分別作用在物體和地面上，所以這兩個力不是一對平衡力，故C錯誤；彈簧對物體的拉力與物體對彈簧的拉力是一對相互作用力，故D錯誤。

3.(2022·淮安市高一期末)人們出行常用打車軟件呼叫快車，快車司機為方便操作手機，用支架將手機固定在汽車中控臺上方，如圖所示。某次司機接單后去目的地接乘客，在汽車勻速直線行駛階段，手機支架對手機的作用力為F，則下列說法正確的是()

A．F方向豎直向上

B．F方向與汽車運動方向相同

C．F大小小于手機重力

D．F大小大于手機重力

答案A

解析根據平衡條件，手機支架對手機的作用力F與重力等大反向，故A正確。

4．(2022·黔東南州高一期末)一字馬挑戰(zhàn)賽爆紅網絡，如圖為一女士在走廊里用腿支撐墻，使自己靜止于兩墻之間的一字馬表演。下列說法正確的是()

A．人總共受到3個力作用

B．人蹬墻壁的彈力越大，墻壁對人的摩擦力也越大

C．墻壁對人的摩擦力大小等于人的重力大小

D．若換一雙鞋底更粗糙的運動鞋，墻壁對人的摩擦力也變大

答案C

解析人受到重力、左右兩邊墻壁對人的彈力和摩擦力，總共受到5個作用力，選項A錯誤；由平衡條件可知，兩邊墻壁對人的摩擦力大小等于人的重力，則當人蹬墻壁的彈力越大時，墻壁對人的摩擦力不變，選項B錯誤，C正確；若換一雙鞋底更粗糙的運動鞋，墻壁對人的摩擦力大小仍等于人的重力，不變，選項D錯誤。

5.如圖所示，質量為m的木塊在質量為M的長木板上滑行，木板與地面間的動摩擦因數為μ1，木塊與木板間的動摩擦因數為μ2，重力加速度為g，木板一直靜止，那么木塊與木板間、木板與地面間的摩擦力大小分別為()

A．μ2mgμ1Mg

B．μ2mgμ2mg

C．μ2mgμ1(m＋M)g

D．μ2mgμ1Mg＋μ2mg

答案B

解析因為木板一直靜止，在水平方向上，木板所受地面的靜摩擦力與木塊對它的滑動摩擦力大小相等、方向相反，木塊對木板的壓力大小等于mg，故Ff＝μ2FN＝μ2mg，選項B正確。

6.(2023·江蘇高一統(tǒng)考期中)水平橫梁一端A插在墻壁內，另一端裝有一小滑輪B，輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一重力為G＝100N的重物，∠CBA＝30°，如圖所示，則滑輪受到輕繩的作用力的大小為()

A．50NB．50N

C．100ND．100N

答案C

解析由題意，對B受力分析如圖

滑輪受到繩子的作用力應為圖中兩段繩中拉力F1和F2的合力F，同一根繩張力處處相等，大小都等于物體的重力，即F1＝F2＝G＝100N

由于拉力F1和F2的夾角為120°，則由幾何知識得F＝100N

即滑輪受繩的作用力為100N，故選C。

7．(2023·全國卷Ⅲ)用卡車運輸質量為m的勻質圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖所示。兩斜面Ⅰ、Ⅱ固定在車上，傾角分別為30°和60°，重力加速度為g。當卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒對斜面Ⅰ、Ⅱ壓力的大小分別為F1、F2，則()

A．F1＝mg，F2＝mg

B．F1＝mg，F2＝mg

C．F1＝mg，F2＝mg

D．F1＝mg，F2＝mg

答案D

解析分析可知工件受力平衡，對工件受到的重力按照壓緊斜面Ⅰ和Ⅱ的效果進行分解，如圖所示，結合幾何關系可知工件對斜面Ⅰ的壓力大小為F1＝mgcos30°＝mg，對斜面Ⅱ的壓力大小為F2＝mgsin30°＝mg，選項D正確，A、B、C錯誤。

8.(2022·綿陽市一模)校園大掃除中，某同學用方向沿桿向下、大小為50N的力推拖把，拖把恰好沿水平地面勻速運動，拖把桿與水平面的夾角始終為60°，拖把(含桿)總重約10N。則地面()

A．對拖把的支持力大小為30N

B．對拖把的支持力大小為25N

C．與拖把之間的摩擦力大小為25N

D．與拖把之間的摩擦力大小為35N

答案C

解析拖把勻速運動，受力平衡，則地面對拖把的支持力大小為FN＝mg＋Fsin60°＝(10＋25)N，選項A、B錯誤；地面與拖把之間的摩擦力大小Ff＝Fcos60°＝25N，選項C正確，D錯誤。

9.如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個表面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止狀態(tài)，則把A向右緩慢移動少許的過程中，下列判斷正確的是()

A．球B對墻的壓力增大

B．球B對柱狀物體A的壓力增大

C．地面對柱狀物體A的摩擦力不變

D．地面對柱狀物體A的支持力不變

答案D

解析球B受重力、A的支持力F1和墻壁的彈力F2，受力分析如圖甲所示，設F1與豎直方向的夾角為θ，根據平衡條件可知，F1＝，F2＝Gtanθ。當A向右緩慢移動時，根據幾何關系可知，θ減小，所以cosθ增大，tanθ減小，即墻壁對球B的彈力F2減小，A對球B的支持力F1減小，根據牛頓第三定律可知，球B對墻的壓力減小，球B對A的壓力也減小，選項A、B錯誤；對A、B整體進行受力分析，如圖乙所示，由平衡條件可知A受到地面的摩擦力大小Ff＝F2，則Ff減小，地面對A的支持力F等于A、B的重力之和，大小不變，選項C錯誤，選項D正確。

10.(2022·重慶市高一期末)如圖所示，質量為2M的物塊A靜置于水平臺面上，質量為M的半球體C靜置于水平地面上，質量為m的光滑小球B(可視為質點)放在半球體C上，P點為三根輕繩PA、PB、PO的結點。系統(tǒng)在圖示位置處于靜止狀態(tài)，P點位于半球體球心的正上方，PO豎直，PA水平，PB剛好與半球體相切且與豎直方向的夾角θ＝30°。已知物塊A與臺面間的動摩擦因數為μ，重力加速度大小為g，則()

A．繩PO的拉力大小為mg

B．C受到的摩擦力大小為mg

C．A受到的摩擦力大小為mg

D．地面對C的摩擦力大小為μ(M＋m)g

答案B

解析對小球B受力分析，可得繩BP的拉力大小為FBP＝mgcos30°＝mg，對P點受力分析，可得繩PO的拉力大小為FPO＝FBPcos30°＝mg，A錯誤；對物塊A受力分析，可得A受到的摩擦力大小為FfA＝FAP，FAP＝FBPsin30°，解得FfA＝mg，C錯誤；對繩OP、PB和小球B、半球體C整體受力分析，地面對C的摩擦力大小為FfC＝FAP＝mg，B正確，D錯誤。

二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題～第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數值計算時，答案中必須明確寫出數值和單位。

11．(15分)(2023·南通市高一統(tǒng)考期末)如圖甲為輕質小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定，橡皮條的原長為GE。某同學利用如圖乙、丙所示的實驗裝置完成了“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗。

(1)下列關于“替代”說法正確的是________；

A．GE間的橡皮條可以用細繩替代

B．小圓環(huán)與彈簧測力計間相連的細繩可以用橡皮條替代

C．兩個彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用替代

(2)下列操作正確的是________；

A．乙圖中實驗時兩細繩必須垂直

B．應在細繩下用筆尖記錄間距較近的兩點來確定細繩的方向

C．橡皮條的反向延長線必須在F1、F2的角平分線上

D．在讀取彈簧測力計的示數時必須正視彈簧測力計刻度板

(3)某同學在實驗的乙圖中讀得彈簧測力計F1、F2的讀數分別為2.00N、2.40N，丙圖彈簧測力計的示數如丙右側放大圖所示，讀數為________N，請在圖丁中，根據彈簧測力計F1、F2的數據，選好標度作圖完成該同學未完成的實驗處理。

(4)若兩個彈簧測力計的讀數分別為3.00N、4.00N，且兩彈簧測力計拉力方向的夾角為銳角，則________(選填“能”或“不能”)用一個量程為5N的彈簧測力計測出它們的合力。

答案(1)BC(3分)(2)D(3分)(3)3.70(3.69或3.71)(3分)見解析圖(3分)(4)不能(3分)

解析(1)GE間的橡皮條一端需要拉到O點，從而確定用一個彈簧測力計和用兩個彈簧測力計拉時的作用效果相同，所以不能用細繩替代，故A錯誤；小圓環(huán)與彈簧測力計間相連的細繩的作用是確定彈簧測力計作用力的方向，用橡皮條替代也可以確定作用力的方向，故B正確；兩個彈簧測力計作用時與一個彈簧測力計作用時都是把橡皮條的一端拉到O點，作用效果相同，故C正確。

(2)乙圖中實驗時兩細繩夾角不要太大或太小，不是必須要垂直，故A錯誤；應在細繩下用筆尖記錄間距較遠的兩點來確定細繩的方向，這樣記錄的方向誤差較小，故B錯誤；橡皮條的反向延長線不需要在F1、F2的角平分線上，故C錯誤；在讀取彈簧測力計的示數時必須正視彈簧測力計刻度板，這樣讀數誤差較小，故D正確。

(3)圖丙中彈簧測力計的分度值為0.1N，則讀數為3.70N(3.69N或3.71N)；

選好標度作圖，如圖所示

(4)兩個彈簧測力計的讀數分別為3.00N、4.00N，若兩彈簧測力計拉力方向的夾角為直角，由幾何知識可知合力等于5N，由于兩彈簧測力計拉力方向的夾角為銳角，則合力大于5N，所以不能用一個量程為5N的彈簧測力計測出它們的合力。

12．(8分)木塊A、B質量分別為mA＝2kg，mB＝3kg，它們與水平地面之間的動摩擦因數均為0.3；夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數為200N/m，A、B在水平地面上靜止，如圖所示，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g＝10m/s2。求：

(1)木塊A受地面摩擦力的大小和方向；

(2)突然給B施加一個水平向右、大小為10N的拉力的瞬間，木塊B所受摩擦力的大小和方向。

答案(1)4N，方向水平向右

(2)9N，方向水平向左

解析(1)對A受力分析，由二力平衡有

F彈＝FfA(1分)

F彈＝kΔx(1分)

解得FfA＝4N(1分)

木塊A受地面摩擦力的大小為4N，方向水平向右(1分)

(2)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，木塊B所受到的最大靜摩擦力為FfBmax，則

FfBmax＝μmBg＝9N(2分)

因為F拉＋F彈>FfBmax，所以木塊B會向右滑動，(1分)

受到滑動摩擦力FfB，則有

FfB＝μmBg＝9N，方向水平向左。(1分)

13．(8分)(2022·宿遷中學高二?？计谥?如圖所示，重物A被繞過滑輪P的細線所懸掛，滑輪P被一根細線系于天花板上的O點，O點處安裝一力傳感器(未畫出)。質量為10kg的物塊B放在粗糙的水平桌面上，O′是三根線的結點，bO′水平拉著B物塊，aO′、bO′與cO′夾角如圖所示。細線、滑輪的重力和細線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個裝置處于靜止狀態(tài)。若O點處安裝的力傳感器顯示受到的拉力是F0＝20N，物塊B與水平桌面之間的動摩擦因數為0.2，g取10m/s2。求：

(1)重物A的質量；

(2)重物C的質量和桌面對物塊B的摩擦力大小。

答案(1)kg(2)kg10N

解析(1)設滑輪兩側細繩中拉力為F，重物A靜止，由平衡條件得F＝mAg(1分)

對滑輪P，由平衡條件得2Fcos30°＝F0，F0＝20N(1分)

可得F＝N，mA＝kg(1分)

(2)對結點O′受力分析，由平衡條件，在豎直方向，有Fsin30°＝FTc(1分)

在水平方向有Fcos30°＝FTb(1分)

對B，由平衡條件，有Ff＝FTb(1分)

對重物C，由平衡條件mCg＝FTc(1分)

聯立解得mC＝kg，Ff＝10N(1分)

14.(13分)居民樓改造需要把建材吊運到樓頂。如圖所示，建材的質量m＝10kg，緩慢吊運過程中，靜止站在地面上的工人將建材拉離墻面一定距離，某時刻輕繩OA、OB與豎直方向的夾角分別