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第三章《相互作用——力》单元测试卷（解析版）
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．测试范围：人教版（2019）： 必修第一册第 3 章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～
8 题只有一项符合题目要求，第 9～12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但
不全的得 2 分，有选错的得 0 分）
1．据中国载人航天工程办公室消息，北京时间 2022 年 9 月 1 日 18 时 26 分，航天员陈冬
成功开启问天实验舱气闸舱出舱舱门。至 19 时 09 分，航天员陈冬、航天员刘洋成功出舱。
下列说法正确的是（ ）
A．描述航天员的出舱过程，最好选空间站作为参考系
B．航天员分别位于空间站内外时，人体受到的重力有明显变化
C．观察机械臂操作时，机械臂可视为质点
D．“19 时 09 分”是指用 19 小时 9 分钟的时间完成出舱过程
【答案】A
【详解】A．参考系的选择虽然可以是任意的，但是参考系的选择以方便研究为依据，故 A
正确；
B．航天员分别位于空间站内外时，人体所受的重力几乎不变，故 B 错误；
C．观察机械臂操作时，机械臂不可视为质点，视为质点则无法考查机械臂的运动状况，故
C 错误；
D．“19 时 09 分”是指时刻，故 D 错误。
故选 A。
2．如图所示，倾角为q 的光滑斜面长和宽均为 l，一质量为 m 的质点由斜面左上方顶点 P
静止释放，若要求质点沿 PQ 连线滑到 Q 点，已知重力加速度为 g。则在斜面上，可以对质
点施加的作用力大小不可能为（　　）
A mg sinq B mg C 3． ． ． mg sinq D 3． mg sinq
2 3
【答案】D
【详解】物体在斜面上受到重力、支持力和外力作用沿对角线做直线运动。将重力正交分解
到沿斜面向下和垂直于斜面方向，沿斜面方向合力与 PQ 共线，根据闭合矢量三角形法则可
知，当外力和 PQ 垂直时，外力最小，所施加的外力的最小值为
Fmin = mg sinq sin 45
° 2= mg sinq
2
2
所以对质点施加的作用力大小应满足F mg sinq
2
故 ABC 错误，D 正确；
故选 D。
3．两共点力大小均为6N，当它们夹角为120°时，合力大小为（ ）
A．12N B．6N C．6 2N D．6 3N
【答案】B
【详解】两共点力大小均为6N，当它们夹角为120°时，根据平行四边形可知，可知合力大
小为F合 = 2F cos 60
1
° = 2 6 N = 6N
2
故选 B。
4．如图所示，物体所受重力为 40N，用细绳 OC 悬于 O 点，绳 OC 所能承受的取大拉力为
50N。现用细绳 AB 绑住绳 OC 的 A 点，再用缓慢增大的水平力牵引 A 点，当 OA 段刚好被
拉断时，以下说法正确的是（　　）
A．细绳 AB 上的拉力为 50N
B．细绳 AB 上的拉力为 30N
C．此时 OA 绳与初始位置的夹角为 45°
D．此时 OA 绳与初始位置的夹角为 53°
【答案】B
【详解】设OA段绳与竖直方向夹角为q ，则根据结点 A 处于动态平衡状态对结点 A 受力分
析得三段绳上的力FOA 、FAB 、FAC 分别为FAC = G = 40N
F
，F ACOA = ，FAB = FAC tanqcosq
4
OA段刚被拉断时FOA = 50N ，则 cosq = ，即q = 37°。此时FAB = FAC tanq = 30N5
故选 B。
5．榫卯是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫（或榫头）；凹
进部分叫卯（或榫眼、榫槽），榫和卯咬合，起到连接作用。这是中国古代建筑、家具及其
它木制器械的主要结构方式。图甲是一种榫卯连接构件，相互连接的两部分 P、Q 如图乙所
示。图甲中构件 Q 固定在水平地面上，榫、卯接触面间的动摩擦因数均为 μ，沿 P 的轴发
OO'用大小为 F 的力才能将 P 从 Q 中缓慢拉出。若各接触面间的弹力大小均为 FN， 滑动
摩擦力与最大静摩擦力大小相等，P 的下表面与水平面未接触，则 FN的大小为（　　）
F F 4F 6F
A． 4 B． 6 C． m Dm m ． m
【答案】B
【详解】有 6 个接触面间存在摩擦，所以有F = 6mFN
F
解得FN = 6m
故选 B。
6．如图，一位同学正在擦黑板，若该同学正用力使黑板擦向左沿水平方向匀速擦去，则此
过程中，下列说法正确的是（　　）
A．黑板擦受到的合力向左
B．黑板擦受到的合力为零
C．手对黑板擦的作用力小于黑板擦对手的作用力
D．手对黑板擦的作用力大于黑板擦对手的作用力
【答案】B
【详解】AB．黑板擦受到的合力为零，故 A 错误，B 正确；
CD．根据牛顿第三定律，手对黑板擦的作用等于黑板擦对手的作用力，故 CD 错误。
故选 B。
7．原长为 L 的轻弹簧甲上端固定，下端挂一个质量为 m 的小球 A 时，轻弹簧甲的伸长量为
L。将另一原长也为 L 的轻弹簧乙挂在 A 的下面，其下再挂上质量为 2m 的小球 B，两小球
平衡时，悬点 O 与小球 B 的距离为 7L（小球大小不计，且两弹簧都在弹性限度内），则甲、
乙两弹簧的劲度系数之比为（　　）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．5：2
【答案】A
mg
【详解】轻弹簧甲挂一个质量为 m 的小球时伸长 L，故劲度系数 k1 = L
若两个小球如题图所示悬挂，上面的轻弹簧甲弹力为 3mg，伸长 3L，总长度为 4L，由题意
得下面的轻弹簧乙长度为 3L，故伸长量为 2L，由于其弹力为 2mg，则其劲度系数
k 2mg mg2 = =2L L
故两轻弹簧的劲度系数相等。
故选 A。
8．学军中学第 61 届校运会于 2023 年 10 月 19 日上午盛大开幕，学紫青年以厚积薄发的青
春活力、激情澎湃的拼搏精神在体育竞技中尽展每一个学紫人的“无限可能”，如图是学生们
在田径场上加速奔跑的精彩瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．地面给学生的摩擦力方向与学生运动的方向相同
B．地面与学生之间的摩擦力是滑动摩擦力
C．球鞋相对于地面有向前运动的趋势
D．学生越重，地面与学生间的摩擦力就一定越大
【答案】A
【详解】ABC．学生们加速奔跑时，球鞋相对于地面有向后运动的趋势，地面给学生的静摩
擦力方向向前，与学生运动的方向相同。故 A 正确；BC 错误；
D．学生受到的静摩擦力小于等于该同学与地面的最大静摩擦力，即
f < fmax = F滑 = mmg
学生越重，地面与学生间的最大静摩擦力就一定越大，不能说明地面与学生间的摩擦力就一
定越大。故 D 错误。
故选 A。
9．（多选）如图，两根相同的轻质弹簧 A、B，A 竖直固定在水平地面上，B 挂在天花板上，
将质量为m 的两个相同物块分别放在弹簧A 上端和挂在弹簧 B 下端，平衡时弹簧 A、B 的长
度分别是 l和3l ，重力加速度为 g ，下列选项正确的是（ ）
mg
A．弹簧的劲度系数是
l
mg
B．弹簧的劲度系数是
3l
C．弹簧的原长是 2l
D．弹簧的原长是 2.5l
【答案】AC
【详解】设弹簧的原长为 l0 ，劲度系数是 k ，根据胡克定律及二力平衡有
mg = k l0 - l ,mg = k 3l - l0
联立可得
l0 = 2l k
mg
， =
l
故选 AC。
10．（多选）石磨是用人力或畜力把粮食去皮或研磨成粉末的石制工具。一般由两块尺寸相
同的短圆柱形石块和磨盘构成，石制或木制的磨盘上摞着磨的下扇（不动盘）和上扇（转动
盘），如图所示。若有两个人分别用大小为300N 和 450N的水平力来推动上扇转动，则这两
个力的合力大小可能为（　　）
A． 200N B．100N C．500N D．800N
【答案】AC
【详解】两个力的合力范围为 F1 - F2 F合 F1 + F2
带入题中两力可得
450N 300N ≤ ≤ 300N + 450N
即150N F 750N
故 AC 可能，BD 不可能。
故选 AC。
11．（多选）如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识
你可以得出的结论是（ ）
A．物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心
B．重力的方向总是垂直向下
C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关
D．用重心代替重力的作用点运用了理想模型法
【答案】AC
【详解】A．物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心，选
项 A 正确；
B．重力的方向总是竖直向下，选项 B 错误；
C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关，选项 C 正确；
D．用重心代替重力的作用点运用了等效法，选项 D 错误。
故选 AC。
12．（多选）如图所示，一个质量为m =1kg 木块放在水平面上，在水平向右的外力F = 5N
作用下向右做匀速运动，取 g =10m/s2 ，下列说法正确的是（　　）
A．木块与水平面间的动摩擦因数为 0.5
B．若运动过程中突然将外力大小变为10N ，则摩擦力大小也立刻变为 10N
C．若运动过程中突然将外力变为水平向左，则摩擦力方向立刻变为水平向右
D．若运动过程中突然将外力撤掉，则一段时间内摩擦力大小不变
【答案】AD
【详解】A．木块向右做匀速运动，则有 F = f ， f = mmg
m F解得 = = 0.5mg
故 A 正确；
B．若运动过程中突然将外力大小变为10N ，物体做加速运动，木块受到的滑动摩擦力大小
不变，故 B 错误；
C．若运动过程中突然将外力变为水平向左，物体向右做减速运动，此时运动方向不变，摩
擦力方向向左，故 C 错误；
D．若运动过程中突然将外力撤掉，物体做减速运动，仍受滑动摩擦力，则一段时间内摩擦
力大小不变，故 D 正确。
故选 AD。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题（本题共 2 小题，共 20 分）
13．某同学利用如图 1 所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺纸，固定两
个光滑的滑轮 A 和 B，将绳子打一个结点 O，每个钩码的质量相等，不计绳重，当系到平
衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力 TOA、TOB和 TOC。回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验不能完成的是 。（填正确答案前的标号）
A．钩码的个数 N1=N2=2，N3=4 B．钩码的个数 N1=N3=3，N2=4
C．钩码的个数 N1=N2=N3=4 D．钩码的个数 N1=3，N2=4，N3=5
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是 。（填正确答案前的标号）
A．用天平测出钩码的质量
B．量出 OA、OB、OC 三段绳子的长度
C．用量角器量出三根绳子之间夹角
D．标记结点 O 的位置，并记录 OA、OB、OC 三段绳子的方向
（3）在作图时，图 2 中更加符合实际的是图 （选填：“甲”或“乙”）。
（4）如图 3 所示的实验，ABCD 为竖直平板，E、F 两处固定了摩擦不计的轻质滑轮，滑
轮的轴保持水平，所用绳子的质量可不计。第一次实验中，当装置平衡时，绳子的结点在 O
处，拉力的方向和钩码的位置如图所示。第二次实验时，仅把右侧滑轮的位置移动到图中的
C 点，待稳定后∠EOF 将 （选填“变大”“变小”或 “不变”），绳子结点 O 的位置将
（填正确答案前的标号）。
A．竖直向下移动 B．水平向右移动
C．沿 EO 方向移动 D．沿 FO 方向移动
【答案】 A D 甲 不变 C
【详解】（1）[1]对 O 点受力分析如图 OA、OB、OC 分别表示三个力的大小，由于三共点力
处于平衡，所以 OC 等于 OD，因此三个力的大小构成一个三角形；
A．2、2、4 不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，故 A 符合题意；
B．3、3、4 可以构成三角形，则结点能处于平衡，故 B 不符题意；
C．4、4、4 可以构成三角形，则结点能处于平衡，故 C 不符题意；
D．3、4、5 可以构成三角形，则结点能处于平衡，故 D 不符题意。
故选 A。
（2）[2]为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点 O 的位置，
其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要
素角度出发，要记录砝码的个数和记录 OA、OB、OC 三段绳子的方向，故 D 正确，ABC 错
误；
故选 D。
（3）[3]以 O 点为研究对象，F3是实际作用效果在 OC 这条线上，由于误差的存在，F1、F2
的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际；
（4）[4]以 O 点为研究对象，受到三个力的作用，由于钩码个数不变，因此三个力的大小不
变，O 点所受竖直方向的拉力大小方向不变，即 EO，FO 两绳子拉力的合力大小方向不变，
根据平行四边形定则可知，二力的大小不变，其合力的大小方向不变，则该二力的夹角不变，
故∠EOF 不变；
[5]根据相似三角形的几何关系可知，E 点位置不变，EF 之间的距离变大，而∠EOF 不变，
因此绳子结点 O 的位置将向 EO 方向移动，故 ABD 错误，C 正确。
故选 C。
14．甲组同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测弹簧的劲度系数 k”实验中的操作步骤
为：①将待测弹簧的一固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一
侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上，当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记
作L0；②弹簧下端挂一个重 0.50N 的砝码时，指针指示的刻度数值记作 L1；弹簧下端挂两
个重 0.50N 的钩码时，指针指示的刻度数值记作 L2；……；挂七个重 0.50N 的钩码时，指针
指示的刻度数值记作 L7 ；③求出各次弹簧的伸长量。
（1）某次测量如图（a）所示，指针示数为 cm。
（2）得到的实验数据如下表。请利用这些数据在图（b）对应的坐标中规范的作出弹力—伸
长量（F - x）图像。( )
弹力 F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
伸长量 x/cm 0.86 1.80 2.75 3.70 4.58 5.49 6.47
（3）根据图像求出该弹簧的劲度系数为 k = N/m（保留 2 位有效数字）。
（4）乙组同学采用甲组实验步骤测量另一根弹簧的劲度系数。仔细观察该弹簧有如下特征：
用一片纸插入相邻两匝之间，可以将弹簧竖直提起，如图（c）所示。若这组同学操作规范，
则得到的弹力—伸长量（F - x）图像最接近于 。
A． B． C．
D．
【答案】 14.65/14.64/14.66
54/52/53/55/56 B
【详解】（1）[1]由图（a）可知示数为14.65cm。
（2）[2]根据表格数据在图（b）中描点，并作出F - x图像如图所示
（3）[3]由胡克定律
F = kx
根据F - x图像可得该弹簧的劲度系数为
k F 3.5= = -2 N / m 54N / mx 6.5 10
（4）[4]由于纸片重力的影响，使得测弹簧原长时力F 不为零，故F - x图像的纵轴截距为
正值。
故选 B。
三．计算题（本题共 3 小题，共 32 分）
15．如图所示，用轻质弹簧 1、2、3 将小球 a 和 b 连接并悬挂。两小球均处于静止状态，弹
簧 1 与竖直方向的夹角、弹簧 2 与水平方向的夹角均为37°，弹簧 3 恰好沿水平方向。已知
弹簧的劲度系数均为 k = 100N / m 且弹力都未超过弹性限度，弹簧 3 的伸长量Dx3 = 4.8cm ，
取重力加速度大小 g =10m / s2 ， sin 37° = 0.6 ， cos37° = 0.8，求：
（1）弹簧 2 的伸长量Dx2 ；
（2）小球 b 的质量m2 ；
（3）小球 a 的质量m1 及弹簧 1 的伸长量Dx1 。
【答案】（1）Dx2 = 0.06m ；（2）m2 = 0.36kg ；（3）m1 = 0.28kg ，Dx1 = 0.08m
【详解】（1）弹簧 3 上的弹力大小为F3 = kDx3
对小球 b 受力分析，受力如图所示
水平方向上有F3 = F2 cos37°
其中F2 = kDx2
联立解得F2 = 6 N ，Dx2 = 0.06m
（2）小球 b 在竖直方向上有F2 sin37° = m2g
解得m2 = 0.36kg
（3）对小球 a、b 构成的整体，受力如图所示
水平方向上有F1 sin37° = F3
竖直方向上有F1 cos37° = m1 + m2 g
其中F1 = kDx1
解得Dx1 = 0.08m，m1 = 0.28kg
16．如图所示，质量 M = 0.5kg的木块套在竖直杆上，并用轻绳与质量m = 2kg的小球相连，
今用跟水平方向成a = 30°角的力 F = 20N拉着球，带动木块一起竖直向下匀速运动，运动中
M、m 的相对位置保持不变， g = 10m/s2 ，求：
（1）运动过程中轻绳拉力 T 的大小；
（2）木块 M 与杆间的动摩擦因数m 。
【答案】（1）T=20N 3；（2）m =
2
【详解】（1）对 m 受力分析如图所示
M 受三力平衡；因为
F=mg=20N
且 F 与 mg 的夹角 120°，F 与 mg 的合力大小为 20N，根据平衡条件得到
T=20N
方向为 F 与 mg 的角平分线，由几何知识得到 θ=60°。
（2）对 M 受力分析如图所示
M 受四力平衡，根据正交分解法得
Mg+T′cosθ=f
T′sinθ=N
f=μN
T = T
联立解得
m 3=
2
17．如图所示，一质量不计的弹簧原长为 x0 = 10cm ，一端固定于质量m = 2kg的物体上，在另
一端施加一水平拉力。若物体与水平面间的动摩擦因数为m = 0.2 ，最大静摩擦力为
fm = 4.8N ，当弹簧拉长至 x =13cm时，物体恰能开始运动（g 取10m/s2，弹簧始终在弹性限
度内）。
（1）求弹簧的劲度系数 k；
（2）当物体做匀速直线运动时，求弹簧长度x1
【答案】（1）160N/m；（2）12.5cm
【详解】（1）当弹簧拉长至 x =13cm时，物体恰能开始运动，则
k(x - x0 ) = fm
解得
k=160N/m
（2）当物体做匀速直线运动时
k(x1 - x0 ) = mmg
解得
x1=12.5cm第三章《相互作用——力》单元测试卷（原卷版）
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．测试范围：人教版（2019）： 必修第一册第 3 章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～
8 题只有一项符合题目要求，第 9～12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但
不全的得 2 分，有选错的得 0 分）
1．据中国载人航天工程办公室消息，北京时间 2022 年 9 月 1 日 18 时 26 分，航天员陈冬
成功开启问天实验舱气闸舱出舱舱门。至 19 时 09 分，航天员陈冬、航天员刘洋成功出舱。
下列说法正确的是（ ）
A．描述航天员的出舱过程，最好选空间站作为参考系
B．航天员分别位于空间站内外时，人体受到的重力有明显变化
C．观察机械臂操作时，机械臂可视为质点
D．“19 时 09 分”是指用 19 小时 9 分钟的时间完成出舱过程
2．如图所示，倾角为q 的光滑斜面长和宽均为 l，一质量为 m 的质点由斜面左上方顶点 P
静止释放，若要求质点沿 PQ 连线滑到 Q 点，已知重力加速度为 g。则在斜面上，可以对质
点施加的作用力大小不可能为（　　）
A．mg sinq B．mg C 3． mg sinq D 3． mg sinq
2 3
3．两共点力大小均为6N，当它们夹角为120°时，合力大小为（ ）
A．12N B．6N C．6 2N D．6 3N
4．如图所示，物体所受重力为 40N，用细绳 OC 悬于 O 点，绳 OC 所能承受的取大拉力为
50N。现用细绳 AB 绑住绳 OC 的 A 点，再用缓慢增大的水平力牵引 A 点，当 OA 段刚好被
拉断时，以下说法正确的是（　　）
A．细绳 AB 上的拉力为 50N
B．细绳 AB 上的拉力为 30N
C．此时 OA 绳与初始位置的夹角为 45°
D．此时 OA 绳与初始位置的夹角为 53°
5．榫卯是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫（或榫头）；凹
进部分叫卯（或榫眼、榫槽），榫和卯咬合，起到连接作用。这是中国古代建筑、家具及其
它木制器械的主要结构方式。图甲是一种榫卯连接构件，相互连接的两部分 P、Q 如图乙所
示。图甲中构件 Q 固定在水平地面上，榫、卯接触面间的动摩擦因数均为 μ，沿 P 的轴发
OO'用大小为 F 的力才能将 P 从 Q 中缓慢拉出。若各接触面间的弹力大小均为 FN， 滑动
摩擦力与最大静摩擦力大小相等，P 的下表面与水平面未接触，则 FN的大小为（　　）
F F 4F 6F
A． 4 B Cm ． 6m ． m D． m
6．如图，一位同学正在擦黑板，若该同学正用力使黑板擦向左沿水平方向匀速擦去，则此
过程中，下列说法正确的是（　　）
A．黑板擦受到的合力向左
B．黑板擦受到的合力为零
C．手对黑板擦的作用力小于黑板擦对手的作用力
D．手对黑板擦的作用力大于黑板擦对手的作用力
7．原长为 L 的轻弹簧甲上端固定，下端挂一个质量为 m 的小球 A 时，轻弹簧甲的伸长量为
L。将另一原长也为 L 的轻弹簧乙挂在 A 的下面，其下再挂上质量为 2m 的小球 B，两小球
平衡时，悬点 O 与小球 B 的距离为 7L（小球大小不计，且两弹簧都在弹性限度内），则甲、
乙两弹簧的劲度系数之比为（　　）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．5：2
8．学军中学第 61 届校运会于 2023 年 10 月 19 日上午盛大开幕，学紫青年以厚积薄发的青
春活力、激情澎湃的拼搏精神在体育竞技中尽展每一个学紫人的“无限可能”，如图是学生们
在田径场上加速奔跑的精彩瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．地面给学生的摩擦力方向与学生运动的方向相同
B．地面与学生之间的摩擦力是滑动摩擦力
C．球鞋相对于地面有向前运动的趋势
D．学生越重，地面与学生间的摩擦力就一定越大
9．（多选）如图，两根相同的轻质弹簧 A、B，A 竖直固定在水平地面上，B 挂在天花板上，
将质量为m 的两个相同物块分别放在弹簧A 上端和挂在弹簧 B 下端，平衡时弹簧 A、B 的长
度分别是 l和3l ，重力加速度为 g ，下列选项正确的是（ ）
mg
A．弹簧的劲度系数是
l
mg
B．弹簧的劲度系数是
3l
C．弹簧的原长是 2l
D．弹簧的原长是 2.5l
10．（多选）石磨是用人力或畜力把粮食去皮或研磨成粉末的石制工具。一般由两块尺寸相
同的短圆柱形石块和磨盘构成，石制或木制的磨盘上摞着磨的下扇（不动盘）和上扇（转动
盘），如图所示。若有两个人分别用大小为300N 和 450N的水平力来推动上扇转动，则这两
个力的合力大小可能为（　　）
A． 200N B．100N C．500N D．800N
11．（多选）如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识
你可以得出的结论是（ ）
A．物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心
B．重力的方向总是垂直向下
C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关
D．用重心代替重力的作用点运用了理想模型法
12．（多选）如图所示，一个质量为m =1kg 木块放在水平面上，在水平向右的外力F = 5N
作用下向右做匀速运动，取 g =10m/s2 ，下列说法正确的是（　　）
A．木块与水平面间的动摩擦因数为 0.5
B．若运动过程中突然将外力大小变为10N ，则摩擦力大小也立刻变为 10N
C．若运动过程中突然将外力变为水平向左，则摩擦力方向立刻变为水平向右
D．若运动过程中突然将外力撤掉，则一段时间内摩擦力大小不变
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题（本题共 2 小题，共 20 分）
13．某同学利用如图 1 所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺纸，固定两
个光滑的滑轮 A 和 B，将绳子打一个结点 O，每个钩码的质量相等，不计绳重，当系到平
衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力 TOA、TOB和 TOC。回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验不能完成的是 。（填正确答案前的标号）
A．钩码的个数 N1=N2=2，N3=4 B．钩码的个数 N1=N3=3，N2=4
C．钩码的个数 N1=N2=N3=4 D．钩码的个数 N1=3，N2=4，N3=5
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是 。（填正确答案前的标号）
A．用天平测出钩码的质量
B．量出 OA、OB、OC 三段绳子的长度
C．用量角器量出三根绳子之间夹角
D．标记结点 O 的位置，并记录 OA、OB、OC 三段绳子的方向
（3）在作图时，图 2 中更加符合实际的是图 （选填：“甲”或“乙”）。
（4）如图 3 所示的实验，ABCD 为竖直平板，E、F 两处固定了摩擦不计的轻质滑轮，滑
轮的轴保持水平，所用绳子的质量可不计。第一次实验中，当装置平衡时，绳子的结点在 O
处，拉力的方向和钩码的位置如图所示。第二次实验时，仅把右侧滑轮的位置移动到图中的
C 点，待稳定后∠EOF 将 （选填“变大”“变小”或 “不变”），绳子结点 O 的位置将
（填正确答案前的标号）。
A．竖直向下移动 B．水平向右移动
C．沿 EO 方向移动 D．沿 FO 方向移动
14．甲组同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测弹簧的劲度系数 k”实验中的操作步骤
为：①将待测弹簧的一固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一
侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上，当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记
作L0；②弹簧下端挂一个重 0.50N 的砝码时，指针指示的刻度数值记作 L1；弹簧下端挂两
个重 0.50N 的钩码时，指针指示的刻度数值记作 L2；……；挂七个重 0.50N 的钩码时，指针
指示的刻度数值记作 L7 ；③求出各次弹簧的伸长量。
（1）某次测量如图（a）所示，指针示数为 cm。
（2）得到的实验数据如下表。请利用这些数据在图（b）对应的坐标中规范的作出弹力—伸
长量（F - x）图像。( )
弹力 F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
伸长量 x/cm 0.86 1.80 2.75 3.70 4.58 5.49 6.47
（3）根据图像求出该弹簧的劲度系数为 k = N/m（保留 2 位有效数字）。
（4）乙组同学采用甲组实验步骤测量另一根弹簧的劲度系数。仔细观察该弹簧有如下特征：
用一片纸插入相邻两匝之间，可以将弹簧竖直提起，如图（c）所示。若这组同学操作规范，
则得到的弹力—伸长量（F - x）图像最接近于 。
A． B．
C． D．
三．计算题（本题共 3 小题，共 32 分）
15．如图所示，用轻质弹簧 1、2、3 将小球 a 和 b 连接并悬挂。两小球均处于静止状态，弹
簧 1 与竖直方向的夹角、弹簧 2 与水平方向的夹角均为37°，弹簧 3 恰好沿水平方向。已知
弹簧的劲度系数均为 k = 100N / m 且弹力都未超过弹性限度，弹簧 3 的伸长量Dx3 = 4.8cm ，
取重力加速度大小 g =10m / s2 ， sin 37° = 0.6 ， cos37° = 0.8，求：
（1）弹簧 2 的伸长量Dx2 ；
（2）小球 b 的质量m2 ；
（3）小球 a 的质量m1 及弹簧 1 的伸长量Dx1 。
16．如图所示，质量 M = 0.5kg的木块套在竖直杆上，并用轻绳与质量m = 2kg的小球相连，
今用跟水平方向成a = 30°角的力 F = 20N拉着球，带动木块一起竖直向下匀速运动，运动中M、
m 的相对位置保持不变， g = 10m/s2 ，求：
（1）运动过程中轻绳拉力 T 的大小；
（2）木块 M 与杆间的动摩擦因数m 。
17．如图所示，一质量不计的弹簧原长为 x0 = 10cm ，一端固定于质量m = 2kg的物体上，在另
一端施加一水平拉力。若物体与水平面间的动摩擦因数为m = 0.2 ，最大静摩擦力为
fm = 4.8N ，当弹簧拉长至 x =13cm时，物体恰能开始运动（g 取10m/s2，弹簧始终在弹性限
度内）。
（1）求弹簧的劲度系数 k；
（2）当物体做匀速直线运动时，求弹簧长度x1

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