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相互作用—力 章末达标试题 2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
一、单选题
1．一个物体受到、、、四个共面力作用于O点而处于平衡。现保持的力方向和大小不变，而将、、三个力绕O点顺时针旋转120°，此时作用在物体上的合力大小为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个小球1、2连接并悬挂，小球均处于静止状态，小球1、2的质量分别为2m和m。弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A与弹簧B的伸长量之比等于（　　）
A．1: B．2: C． D．:2
3．如图所示，三根轻杆搭成正四面体形支架，上端放置一质量为m的重物，下端环绕一弹性轻绳，整个装置静置于光滑水平面上，轻绳所在平面与水平面平行，已知重力加速度为g，则绳内张力大小为（ ）
A． B． C． D．
4．粗糙斜面放置在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮，一轻绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的外力缓慢拉动N，直至悬挂N的轻绳与竖直方向夹角成，已知M和粗糙斜面始终保持静止，则此过程中（　　）
A．M所受轻绳的拉力大小先增大后减小
B．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
C．水平外力的大小可能保持不变
D．斜面受到地面所施加的摩擦力大小一直增加
5．如图所示（俯视图），完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平地面上处于静止状态，每个足球的质量为m，不考虑转动情况，下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ）
A．下面每个足球对地面的压力均为
B．下面的足球不受地面的摩擦力
C．下面每个足球受地面的摩擦力均为
D．上面足球对下面每个足球的压力均为
6．如图甲所示抖空竹作为活态遗产，既延续了千年文化基因，又在现代焕发新生。在某次抖空竹表演时，表演者的左右手所持杆和空竹位置如图乙所示，此时左手高于右手，轻绳两端位置之间的连线与水平方向成角，空竹悬挂在轻绳上。现保持右手所持杆水平且位置不动，只人为改变一个条件，始终保持空竹处于平衡状态，不考虑空竹的转动及轻绳与空竹之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．若更换为更长的轻绳，绳子的拉力将变小
B．若更换为更长的轻绳，绳子的拉力将变大
C．若使左手持杆缓慢竖直向下移动至的过程中，绳子拉力逐渐变小
D．若使左手持杆以右杆为圆心缓慢顺时针画圆弧移动至的过程中，绳子拉力不变
7．如图，天花板与水平面间的夹角为，一质量为的物块在一垂直于天花板向上的力作用下静止于天花板上、已知物块与天花板之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，，，则（　　）
A．物块可能只受三个力作用
B．物块给天花板的摩擦力沿天花板向上
C．力的大小可能为
D．力的大小可能为
二、多选题
8．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（　　）
A．将杆N向左移一些，绳子拉力变大
B．绳的右端下移到，绳子拉力不变
C．绳的两端高度差越大，绳子拉力越小
D．若换挂质量更大的衣服，衣架悬挂点不变
9．木块A、B质量分别为8kg和5kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，夹在A、B之间的轻弹簧被拉伸了2cm，系统置于水平地面上静止不动。现用F=6N的水平拉力作用在木块A上，如图所示。已知接触面上的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数为500N/m，g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．力F作用前木块A所受摩擦力的大小为10N，方向水平向右
B．力F作用前木块B所受摩擦力的大小为10N，方向水平向右
C．力F作用后木块B开始运动，所受摩擦力的大小为10N
D．力F作用后木块A所受摩擦力的大小为4N，方向水平向左
10．如图甲所示，质量为、倾角为的斜面体放在粗糙水平地面上，质量为的物块恰好能静止在斜面上。现作用在物块上一平行于斜面向上、如图乙所示的力，使物块沿斜面匀速上滑，斜面体始终不动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。物块匀速上滑过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物块受到的支持力大小为
B．物块受到的摩擦力大小为
C．地面对斜面体的摩擦力大小为
D．地面对斜面体的支持力大小为
三、实验题
11．在一次课外活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量放在水平光滑桌面上金属板B与铁块A之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量，金属板B的质量，用水平力向左拉金属板B，使其向左运动，铁块A静止，弹簧秤示数的放大情况如图所示。（取）则：
(1)图中弹簧测力计的读数为______N；
(2)A、B间的动摩擦因数______；
(3)该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，相邻计数点间还有四个点没有画出，某次实验打下的纸带及相邻两计数点间距离的测量结果如图（b）所示，打点计时器所用电源频率为，由此可知金属板B的加速度为_________m/s2（结果保留两位有效数字）。
12．在“探究求合力的方法”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上画出的图。
根据实验结果画出的图。
(1)图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为_______N；
(2)图乙中一定沿着AO方向的力是_______（选填“”或“F”）；
(3)关于本实验，下列说法正确的是（　　）
A．两细绳必须等长
B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行
C．两次拉伸橡皮筋，只要使橡皮筋伸长到相同长度即可
D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些
(4)图甲中，初始时，当保持与B相连的弹簧测力计的示数不变，而在角α逐渐减小到0的过程中，要使结点始终在O点，可以（　　）
A．增大与C相连的弹簧测力计示数，减小β角度
B．减小与C相连的弹簧测力计示数，先减小β角度，后增大β角度
C．减小与C相连的弹簧测力计示数，先增大β角度，后减小β角度
D．增大与C相连的弹簧测力计示数，先减小β角度，后增大β角度
四、解答题
13．如图，水平面上有一质量为2kg的物体，受到和的水平力作用而保持静止，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为，物体所受的最大静摩擦等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求：
(1)此时物体所受到的摩擦力大小和方向；
(2)若将散去后，物体受的摩擦力大小和方向？
(3)若将撤去后，物体在运动的过程中受的摩擦力大小和方向？
14．如图所示，有一倾角θ=37°，质量为M=2.9kg，足够长的斜面体B放置在水平面上。现在给质量为m=1.1kg的物体A一个沿斜面向下的初速度，同时给A施加一个水平向右的力F，使A刚好能匀速下滑，B保持静止，已知A、B间的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度为g取。求：
(1)水平推力F的大小
(2)改变推力F的大小，当F=5N时，求B受到地面的摩擦力。
15．如图所示，质量为的木板放在水平面上，质量为的物块放在木板上，木板和物块之间用一条跨过光滑定滑轮的细绳相连。用水平向左的外力F拉动木板，当时木板和物块匀速运动，已知滑轮左侧的细绳与水平面平行，物块与木板之间、木板与水平面之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，求：
(1)绳子上的拉力大小；
(2)动摩擦因数的值。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D D A A C BD BD ACD
1．B
【详解】物体原处于四力平衡状态，根据共点力平衡条件，1N、2N、4N三个力的合力与3N的力等大反向，即该合力大小为，方向与原3N力相反。将1、2、4N三个力整体顺时针旋转时，三者的合力大小不变仍为，方向同步旋转，此时该合力与保持不变的3N力的夹角为。根据力的合成可得两个大小均为、夹角为的力的合力为
故选B。
2．C
【详解】以两球及弹簧B整体为研究对象。根据平衡条件，在竖直方向上有
解得
在水平方向上有
再以小球2为研究对象，根据平衡条件，弹簧B的拉力与重力和的合力大小相等，即
根据胡克定律，因为弹簧完全相同，劲度系数相等，所以伸长量之比等于弹力之比，即
故选C。
3．D
【详解】设正四面体的棱长为，每根轻杆与竖直方向的夹角为，根据几何关系有，
三根轻杆对称分布，设每根杆对上端点的支持力大小为，竖直方向合力平衡重物重力，则有
解得
取任意一个轻杆的下端节点，它受到三个水平方向的力，轻杆的水平分力和弹性轻绳的两段张力，则有
解得。
故选D。
4．D
【详解】AC．设N的质量为m，拉物块N的细绳与竖直方向夹角为θ，细绳拉力为T，对N进行受力分析，
解得，
随着θ的增大，细绳拉力T逐渐增大，水平力F逐渐增大，故AC错误；
B．对物块M进行受力分析可知，若初始状态M受摩擦力沿斜面向下，随着细绳拉力T逐渐增大，摩擦力逐渐变大；若初始状态M受摩擦力沿斜面向上，随着细绳拉力T逐渐增大，摩擦力逐渐变小，可能还会反向逐渐变大，故B错误；
D．对物体M、N和斜面整体分析，水平方向地面对斜面体的摩擦力与水平拉力平衡，由于水平拉力一直增大，所以斜面体对地面的摩擦力一直增大，根据牛顿第三定律，斜面受到地面的摩擦力也一直增大，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】A．把四个球作为整体，根据平衡条件有
解得与地面接触的每个球受到的支持力大小为
根据牛顿第三定律可知，下面每个足球对地面的压力均为，故A正确；
B．四个球的球心连线构成了正四面体，对下面的一个球受力分析，如图
其中F为上面球对下面球弹力，因此下面的足球会受地面的摩擦力，否则不会静止．故B错误
CD．根据几何关系可求，F与mg的夹角的余弦值为，正弦值为，根据平衡条件有，
联立解得，，故CD错误。
故选A。
6．A
【详解】AB．设两段绳子之间的夹角为，由平衡条件可知
解得
设绳子的总长度为L，两杆之间的水平距离为s，悬挂点两边的绳子长度分别为，L2，由几何关系知
解得
若更换为更长的轻绳，L变大，变小，变大，所以绳子的拉力变小，故A正确；B错误；
C．左手持杆缓慢竖直向下移动，L，s都不变，则不变，所以拉力不变，故C错误；
D．左手持杆顺时针缓慢以右杆为圆心画圆弧移动，s变大，则变大，变小，绳子拉力变大，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】A．物块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对物块一定有弹力，所以物块受重力、F、天花板弹力和摩擦力四个力的作用，故A错误；
B．天花板给物块的摩擦力沿天花板向上，根据牛顿第三定律可知，物块给天花板的摩擦力沿天花板向下，故B错误；
CD．物块受力及正交分解如图所示，物块静止，则y方向有
x方向有
解得，故C正确，D错误。
故选C。
8．BD
【详解】如图所示，衣架挂钩两侧绳子的拉力相等，两侧绳子与水平方向夹角是相等的
假设绳子的长度为x，两杆间的距离为L，则
绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度x不变，两杆之间的距离L不变，则θ角度不变
A．当杆N向左移一些，L变小，绳长x不变，由xcosθ=L可知，θ角增大，绳子的拉力变小，故A错误；
BC．两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，绳的右端下移到或绳的两端高度差越大时，角θ不变，所以绳子的拉力不变，故B正确，C错误；
D．绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，衣架悬挂点不变，故D正确。
故选BD。
9．BD
【详解】AB．弹簧的弹力为，力F作用前对A分析由平衡可知，木块A所受摩擦力与弹力等大反向，可知A受摩擦力的大小为10N，方向水平向左；同理木块B所受摩擦力的大小为10N，方向水平向右，选项A错误，B正确；
CD．根据，AB与地面间的最大静摩擦力分别为16N和10N；力F作用后，假设A不动，则根据平衡可知
解得与地面间的静摩擦力为f = 4N < fmA = 16N
则假设成立，即木块A所受摩擦力的大小为4N，方向水平向左；因A不动，则木块B也不动，所受摩擦力的大小仍为10N，选项C错误，D正确。
故选BD。
10．ACD
【详解】AB．开始时，物块恰好能静止在斜面上，受力分析如图所示
沿斜面方向，垂直斜面方向，此时静摩擦力达到最大，有最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即
解得
现物块沿斜面匀速上滑，受力分析如图所示
物块受到的支持力和之前相同，即垂直斜面方向有
沿斜面方向有
物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，根据，解得摩擦力大小为，故A正确，B错误；
CD．对物块和斜面整体进行受力分析，如图所示
水平方向有，故地面对斜面体的摩擦力大小为
垂直方向有，故地面对斜面体的支持力大小为，解得
故CD正确。
故选ACD。
11．(1)2.50
(2)0.25
(3)2.0
【详解】（1）图中弹簧测力计的读数为
（2）A、B间的摩擦力
A、B间的动摩擦因数
（3）金属板B的加速度
12．(1)3.70
(2)
(3)BD
(4)C
【详解】（1）弹簧测力计最小分度为，读数需估读到下一位，故读数为。
（2）是根据平行四边形定则作出的理论合力，由于实验误差，不一定沿方向；是实际用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力，一定沿橡皮筋伸长方向，即方向。
（3）A．细绳的作用是记录力的方向，不需要等长，故A错误；
B．为减小摩擦并保证力在同一平面内，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，故B正确；
C．两次拉伸橡皮筋，必须使结点拉到同一位置，以保证作用效果相同，仅长度相同方向可能不同，故C错误；
D．拉橡皮筋的细绳长些，标记方向的两点远些，可以减小方向记录的误差，故D正确。
故选BD。
（4）保持O点位置不动，即合力的大小方向都不变，保持与B相连的弹簧测力计的示数不变，即F1的大小不变，根据力的平行四边形定则，画出受力分析图如下
刚开始时
有
由图可知，当α角减小到零的过程中，F2的大小一直减小，β角先增大后减小。即减小与C相连的弹簧测力计示数，先增大β角度，后减小β角度。
故选C。
13．(1)2N，方向水平向右
(2)3N，方向水平向左
(3)4N，水平向右
【详解】（1）受到和的水平力作用而保持静止，根据平衡条件可知，此时物体所受摩擦力大小为
方向水平向右。
（2）假设散去后，物体保持静止，物体受到的摩擦力大小为
物体所受的最大静摩擦力为
故假设成立，物体保持静止，物体所受到的摩擦力大小为3N，方向水平向左。
（3）假设撤去后，物体运动，物体所受到的摩擦力大小为
方向水平向右。
14．(1)2N
(2)2.36N，方向水平向左
【详解】（1）对A受力分析，如图
由平衡条件可得联立方程，
其中
代入数据解得N
（2）物体A有沿斜面向下的初速度，若F=5N，此时A对B的弹力与摩擦力分别为N，N
对B分析，水平方向有N
B与地面的最大静摩擦力为
故B与地面的摩擦力为2.36N，方向水平向左。
15．(1)2N
(2)0.1
【详解】（1）由已知，设物块与木板之间的滑动摩擦力为，地面对长木板的摩擦力为
根据滑动摩擦力公式，
因此
设绳子上的拉力为，由于物块匀速运动，则
由于长木板匀速运动，则
联立解得
（2）动摩擦因数
因为
所以
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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