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1 20232023 人教版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版基础知识题库人教版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版基础知识题库 单选题 1、如图所示，A 物体沿竖直墙自由下滑，B、C、D物体均静止，各接触面均粗糙，下列说法正确的是（）AA物体受到一个力作用 BB物体受到四个力作用 CC物体受到两个力作用 DD物体受到三个力作用 答案：A AA 物体沿竖直墙自由下滑，只受到重力作用，故 A 正确；BB 物体静止，受到重力、弹力和摩擦力三个力的作用，故 B 错误；CC 物体静止，受到重力、沿绳方向的两条绳子张力三个力的作用，故 C 错误；DD 物体静止，物体受到重力、绳子的张力、地面的支持力和摩擦力四个力的作用，故 D 错误。故选 A。2、如图，某同学脚穿旱冰鞋去推一张放在水平地面上的桌子，结果没推动。下列说法正确的是（）2 A他推桌子的力大于桌子对他的推力 B他推桌子的力小于桌子对他的推力 C他推桌子的力与桌子对他的推力是平衡力 D他推桌子的力与桌子对他的推力是作用与反作用力 答案：D 没有推动桌子说明桌子仍处于平衡状态，推力与地面对桌子的静摩擦力是一对平衡力；他推桌子的力与桌子推他的力是作用与反作用，大小相等、方向相反，作用在彼此上面。故选 D。3、重量为 100N 的木箱放在水平地板上，至少要用 35N 的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用 30N 的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知（）A木箱与地板间的最大静摩擦力为 30N B木箱与地板间的动摩擦因数为 0.3 C若用 33N 的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是 30N D若用 20N 的水平推力推移动的木箱，木箱所受的摩擦力是 20N 答案：B A最大静摩擦力是指物体刚要运动时对应的摩擦力，根据二力平衡可知，最大静摩擦力为 35N，故 A 错误；B木箱做匀速运动时合力为零，所以滑动摩擦力等于此时的推力，即 30N =解得 =0.3 故 B 正确；C33N 的水平推力小于最大静摩擦力，所以木箱静止，受到的是静摩擦力，根据二力平衡可知，此时的摩擦力3 为 33N，故 C 错误；D木箱滑动时，受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力只与正压力及动摩擦因数有关，与水平推力无关，因此，此时的摩擦力为 30N，故 D 错误。故选 B。4、如图所示，用轻绳系住一质量为 2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为，则、应满足（）A绳子的拉力可能小于墙壁的支持力 B墙壁的支持力一定小于两球的重力 C3tan=tan（+）D3tan=3tan（+）答案：C A设绳子拉力为F，墙壁支持力为N，两球之间的压力为T，将两个球作为一个整体进行受力分析，如图 1 所示。根据图 1 中几何关系可得绳子的拉力大于墙壁的支持力，故 A 错误；B根据平衡条件可得 N=3mgtan 由于 大小不确定，所以墙壁的支持力不一定小于两球的重力，故 B 错误；CD对小球进行受力分析，如图 2 所示，根据平衡条件可得 N=mgtan 4 根据几何关系可得=+则 N=mgtan（+）联立得 3tan=tan（+）故 C 正确，D 错误。故选 C。小提示：5、如图所示是“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验装置，小东认真操作、正确读数后得到的数据记录如下表。由表可知（）次数 物理量 1 2 3 4 F/N 0 0.98 1.96 2.94 L/cm 12.0 14.0 16.0 18.0 x/cm 0 2.0 4.0 6.0 A每个钩码的质量为 0.98kg 5 B实验所用刻度尺的分度值是 1mm C每挂一个钩码，弹簧伸长 12.0cm D实验时弹簧伸长量未超过弹性限度 答案：D A每个钩码的质量 =0.989.8kg=0.1kg A 错误；B由于弹簧的长度记录到整数厘米的下一位，故所用刻度尺为厘米刻度尺，最小分度为 1cm，B 错误；C由表可以看出，每挂一个钩码，弹簧都要伸长 2cm，C 错误；D由所给实验数据可以看出，弹簧弹力与其伸长量成正比，符合胡克定律，故弹簧伸长量未超过它的弹性限度，D 正确。故选 D。6、一只鱼鹰发现河中的鱼，假设其沿图中虚线斜向下匀速俯冲。则空气对鱼鹰的作用力可能是（）AF1BF2CF3DF4 答案：C 由题知鱼鹰沿图中虚线斜向下匀速俯冲，即处于平衡状态，所以合外力为零，所以空气对鱼鹰的作用力与其重力等大反向。6 故选 C。7、如图所示，在竖直平面的固定光滑轨道的最高点有一个光滑的小孔，质量为的小环套在圆轨道上，用细线通过小孔系在环上，缓慢拉动细线，使环沿轨道上移，在移动过程中拉力和轨道对小环的作用力N的大小变化情况是（）A不变，N增大 B不变，N不变 C减小，N不变 D增大，N增大 答案：C 小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，受力情况如图所示 由图可知，则有 7 =N 当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，N不变。故选 C。8、如图所示，在一粗糙水平上有两个质量分别为m1和m2的木块 1 和 2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连结起来，木块与地面间的动摩擦因数为，现用一水平力向左拉木块 1，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（）A+1B+(1+2)C+2D+(121+2)答案：C 对木块 2 受力分析，根据平衡条件，弹簧的弹力与摩擦力相等，即 =2 又由胡克定律 F=kx 整理 =2 所以弹簧的长度为 +=+2 故选 C。9、物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩8 擦因数为33，重力加速度取 10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为 1500N，则物块的质量最大值是（）A30kgB50kgC100kgD150kg 答案：D 物块沿斜面向上匀速运动，根据平衡条件 fsin30 又 fN，Ncos30 解得 =sin30+cos30 将max=1500N 代入得 m150kg 故选 D。10、如图所示，将一个倾角为 45的光滑斜面固定在水平地面上，斜面上方固定一半径为的半圆形框架，框架由粗糙的细杆做成，细杆上套一个轻小圆环A，A上连一长度为的轻绳，轻绳另一端连小球（可视为质点），开始时轻绳与斜面平行。现给小圆环施加一始终沿半圆形细杆切线方向的拉力，使圆环缓慢移动，直到轻绳竖直，整个过程小球位置不变，圆环重力不计，则下列说法正确的是（）A轻绳的拉力逐渐变小 B小球对斜面的压力逐渐变大 C半圆形杆对圆环A的摩擦力逐渐变大 D拉力逐渐变小 9 答案：C AB对小球B进行受力分析 由受力分析结合牛顿第三定律，可知小球B对斜面的压力逐渐变小，细绳的拉力逐渐变大，故 AB 错误；CD对小圆环A进行受力分析则 T=N =N 因为T逐渐增大，所以不断增大，即半圆形杆对A的弹力逐渐增大，所以摩擦力不断增大，所以拉力F逐渐变大，故 C 正确，D 错误。故选 C。11、如图将光滑的重球放在斜面上，被竖直的挡板挡住而静止，设球对斜面的压力为N1，对挡板的压力为N2，当挡板从竖直缓慢地转到水平位置的过程中（）AN1变小，N2变大 BN1变大，N2变小 10 CN1变小，N2先变小后变大 DN1和N2都变小 答案：C 以球为研究对象，受力分析如图 小球受到重力G、斜面的支持力N1和挡板的支持力N2，N1与N1是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，N2与N2是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，由平衡条件得知，N1和N2的合力与重力G大小相等、方向相反，作出多个位置N1和N2的合力，如图，由图看出，N1逐渐减小，N2先减小后增大，当N1和N2垂直时，N2最小，根据牛顿第三定律得知，N1逐渐减小，N2先变小后变大，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。12、如图所示，有 5 个力作用于同一点O，表示这 5 个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F110 N，则这 5 个力的合力大小为（）11 A50 NB30 N C20 ND10 N 答案：B 利用三角形定则可知，F2和F4的合力等于F1，F5和F3的合力也等于F1，所以这 5 个力的合力大小为 3F130 N。故选 B。13、在神舟十三号载人飞船内，王亚平轻推了核心舱墙壁后向后退去，此时（）A王亚平先对墙有作用力，墙后对王亚平有作用力 B王亚平对墙的作用力大于墙对王亚平的作用力 C王亚平对墙的作用力和墙对王亚平的作用力为一对平衡力 D王亚平对墙的作用力大小等于墙对王亚平的作用力 答案：D 王亚平和墙的作用力是相互作用力，同时产生、同时消失、大小相等、方向相反。故选 D。14、如图所示，用根长为L的细绳一端固定在O点，另端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹 30角且绷紧，小球处于静止，则需对小球施加的最小力等于（）A3mgBmgC12mgD33mg 答案：C 以小球为研究对象，分析受力，如图 12 根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小。根据平衡条件得，F的最小值为 min=sin30=12 故选 C。15、如图所示，重为 5N 的书本被 20N 的水平力F压在竖直墙面上处于静止状态，则书本所受静摩擦力（）A大小为 5NB大小为 20NC方向竖直向下 D方向水平向右 答案：A 书静止在墙上，受力平衡，书受到墙对它的静摩擦力与重力等大反向，故大小为 5N，方向竖直向上。故选 A。多选题 16、将力F分解成F1和F2，若已知F1的大小和F2与F的夹角（为锐角），则下列判断正确的是（）A当F1 Fsin 时，有两解 B当F1=Fsin 时，一解 C当Fsin F1 F时，有两解 D当F1 F1 Fsin 时，根据平行四边形定则，如图所示 有两组解，当F1 Fsin 时不一定有两解，若F1 F，只有一组解，A 错误、C 正确；B当F=Fsin 时，两分力和合力恰好构成直角三角形，有唯一解，B 正确；DF1 Fsin 时，分力和合力不能构成三角形，无解，D 正确。故选 BCD。17、如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出。下列说法正确的是（）A塞子喷出时，塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力 B塞子喷出时，塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力 C塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力 D若增大试管内水的质量，则可以增大小车整体的惯性 答案：CD AB根据牛顿第三定律，塞子受到的冲击力等于小车受到的冲击力，故 AB 错误；C塞子没有喷出之前，系统对地面的压力等于系统的重力，塞子喷出的瞬间，冲击力的竖直分力大于塞子的重力，说明地面受到的压力变大，故 C 正确；14 D质量越大，惯性越大，故 D 正确。故选 CD。18、如图所示，重物甲被绕过小滑轮P的细线所悬挂，重物乙放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜拉短线系于天花板上的O点；O是三根线的结点，bO水平拉着乙物体，cO沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮受到的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g取 10 m/s2。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是203N，则下列说法中正确的是（）A弹簧的弹力为 10N B重物甲的质量为 2kg C桌面对乙物体的摩擦力为103N DOP与竖直方向的夹角为 60 答案：ABC DOP的方向沿两条线所夹角的角平分线方向，OP与竖直方向的夹角为 30，D 错误；B根据平衡条件得 FOP=2FOacos 30 m甲g=FOa 解得 FOa=20N m甲=2 kg 15 B 正确；AC对O受力分析，由平衡条件可得 F弹=FOasin 30 FOb=FOacos 30 对物体乙 f乙=FOb 联立解得 F弹=10N 乙=103N AC 正确。故选 ABC。19、如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的 2 倍，a的质量为m，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为33，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大 B当细绳与细杆的夹角为 60时，拉力F的大小为(2 33)C拉力F的大小一直增大 16 D拉力F的大小先增大后减小 答案：BC A对b受力分析可知，绳的拉力大小始终等于 2mg，a从图示虚线位置开始缓慢向右移动，两段绳的夹角增大，根据平行四边形定则可知，绳对滑轮的合力减小，对滑轮根据平衡条件可知，支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小，A 错误；CD对a受力分析，如图所示 设绳子与水平方向夹角为，竖直方向有 FN=2mgsinmg 向右缓慢拉动的过程中，角逐渐减小，水平方向有 F=FN2mgcos=(2mgsinmg)2mgcos=2mg(cossin)mg 由于 cos+sin=cos+33sin=23(sin60cos+cos60sin)=23sin(60+)从 90开始逐渐减小，则 60 从 150开始逐渐减小时 sin(60)逐渐增大；当 2 故 C 错误；D对 4 号灯笼分析可知，3 号、4 号灯笼之间的作用力大小为 34=()2+()2 故 D 正确。故选 BD。21、如图所示，一质量为M、倾角为 的斜面体置于水平面上，一质量为m的滑块通过一跨过两定滑轮的轻绳与一重力为G的钩码相连（两滑轮间的绳水平），现将滑块置于斜面上，滑块在斜面上匀速上滑，滑块运动过程中，斜面体一直保持静止，则下列说法中正确的是（）19 A地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为sin B滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为 sin C地面对斜面体的支持力大小为(+)+D地面对斜面体的支持力大小为(+)答案：BD A将滑块m和斜面体M看作一个系统进行受力分析，水平方向受到向左的拉力 =由系统静止可知地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为G，故 A 错误；B沿斜面方向对滑块进行受力分析可得 =sin+斜面体对滑块的摩擦力为 =sin 方向沿斜面向下；由牛顿第三定律可知，滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为 sin，故 B 正确；CD对滑块m和斜面体M组成的整体进行受力分析，竖直方向 =+即地面对斜面体的支持力大小为(+)，故 C 错误，D 正确。故选 BD。22、在“研究共点力的合成”的实验中，下列操作对减小实验误差有益的是（）20 A两细绳取等长 B标记同一细绳方向的两点尽量远些 C拉橡皮筋时，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都与木板平行 D两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力大小尽量相差得大些 答案：BC AB标记同一细绳方向的两点尽量远些，这些措施都有益于减小力方向的测量误差，但两细绳没有必要取等长，A 错误，B 正确；C实验过程中，拉橡皮筋时，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都与木板平行，从而避免因摩擦而造成的误差，C 正确；D两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力大小尽量相差得大些，这样会造成一个弹簧测力计的示数较小，不利于减小测量力大小的相对误差，D 错误；故选 BC。23、如图所示，放置在粗糙水平地面上的物体 A、B 中间由轻质弹簧连接且弹簧处于伸长状态，物体 A、B 受到的重力大小都为 10N，对物体 B 施加 5N 的水平向右的外力F，整个装置静止不动。下列说法正确的是（）A物体 A 有可能不受摩擦力 B物体 B 有可能不受摩擦力 C物体 B 和地面间的动摩擦因数为 0.5D增大外力F，弹簧弹力可能不变 答案：BD A弹簧处于伸长状态，弹簧对物体 A 有拉力，根据平衡条件，物体 A 一定受摩擦力作用，A 错误；BD弹簧处于伸长状态，弹簧对物体 B 的弹力向左，可能等于拉力F，根据平衡条件，物体 B 可能不受摩擦力，若此时增大外力F，开始产生静摩擦力，物体 B 不运动，弹簧的弹力不变，BD 正确；21 C无法求出物体 B 和地面间的动摩擦因数，C 错误。故选 BD。24、一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两根不同的弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是（）Ab的原长比a的长 Ba的劲度系数比b的小 Ca的劲度系数比b的大 D测得的弹力与弹簧的长度成正比 答案：AB A图像中横轴截距表示弹簧的原长，所以b的原长比a的长，故 A 正确；BC图像的斜率表示弹簧的劲度系数，所以a的劲度系数比b的小，故 B 正确，C 错误；D弹簧的弹力满足胡克定律，测得的弹力与弹簧形变量成正比，故 D 错误。故选 AB。25、如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（）A地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g 22 BB与地面之间可能存在摩擦力 CB对A的支持力可能小于mg DA与B之间一定存在摩擦力 答案：AC A以整体为研究对象进行受力分析可知，地面对B的支持力和整体的重力是一组平衡力，故支持力大小等于（M+m）g，故 A 正确；B因水平方向所施加的力是一对平衡力，所以地面和B之间无摩擦力，故 B 错误；D以物体A为研究对象进行受力分析，如图所示 由受力可知，三个力可使物体处于平衡状态，故A与B间可能没有摩擦力，故 D 错误；C当A与B之间存在摩擦力时，对A受力分析可知，B对A的支持力可能小于mg，故 C 正确。故选 AC。填空题 26、如图甲所示，用一个竖直向下的力将弹簧压缩后保持静止，桌面对弹簧的弹力是因为_发生了形变。改变手施加的力F的大小，记录F和弹簧压缩后的长度l，得到的Fl图像是图乙中的_。23 答案：桌面 1如图甲所示，用一个竖直向下的力将弹簧压缩后保持静止，桌面对弹簧的弹力是因为桌面发生了形变。2改变手施加的力F的大小，记录F和弹簧压缩后的长度l，根据 =(0)可知得到的Fl图像是图乙中的。27、重 140N 的木箱放在水平地板上，至少用 30N 的水平推力，才能使它从原地开始运动。则地板给木箱的最大静摩擦力为_N；维持木箱做匀速直线运动只需 28N 的水平推力，则木箱与地板间的动摩擦因数为_；木箱在受到 50N 的水平推力而运动时，受到地板的摩擦力为_N。答案：30 0.2 28 1木箱未被推动前，静摩擦力随推力增大而增大，当木箱刚被推动时木箱与地面间的静摩擦力达到最大，恰好等于此时的推力，由题知木箱与地面间的最大静摩擦力为 m=30N 2维持木箱做匀速直线运动只需 28N 的水平推力，则 =28N 解得 =0.2 3木箱在受到 50N 的水平推力而运动时，受到地板的摩擦力为=28N 24 28、伽利略曾用滴水计时器研究物体的运动规律，我们可以利用输液瓶滴液等时性的特点，借助医院打点滴的输液瓶设计滴水计时器，固定在电动车靠近地面处，来研究电动车启动过程速度随时间变化的规律，如图所示。经过测量得知：在某一状态下，输液瓶滴下 21 滴水用时 4.00 s（从第 1 滴落地开始计时到第 21 滴落地结束计时）。从清晰可见的位置开始测量，前 12 滴水的落点到第 1 滴水落点的距离如表所示：编号 1 2 3 4 5 6 x/m 0 0.12 0.31 0.58 0.94 1.38 编号 7 8 9 10 11 12 x/m 1.9 2.49 3.16 3.90 4.70 5.55 回答下列问题（计算结果均保留三位有效数字）：（1）从滴水计时器第 1 滴水落地到第 5 滴水落地的过程中，电动车的平均速度为v1=_ m/s。（2）滴水计时器第 4 滴水落地时，电动车的瞬时速度v4=_m/s。（3）如果电动车启动过程可以看作匀加速直线运动，则电动车的加速度a=_ m/s2。答案：1.18 1.58 1.94（1）1相邻水滴落地的时间间隔 =4.0021 1s=0.20s 从滴水计时器第 1 滴水落地到第 5 滴水落地的过程中，电动车的平均速度 1=1515=0.944 0.20m/s=1.18m/s（2）2滴水计时器第 4 滴水落地时电动车的瞬时速度，可以近似用第 3、5 滴水落地时间内的平均速度表示，所以滴水计时器第 4 滴水落地时，电动车的瞬时速 4=3535=0.94 0.312 0.20m/s=1.58m/s（3）3如果电动车启动过程可以看作匀加速直线运动，根据逐差法可知，电动车的加速度 25 =2=(4.70 1.38)(1.38 0)(5 0.20)2m/s2=1.94m/s2 29、一本质量为M的书平放在水平桌面上，将一张 A4 纸夹在书页间，如图所示。A4 纸与书页间的动摩擦因数为1，书与桌面间的动摩擦因数为2，1=32。现有一水平向右的力作用于 A4 纸上，若要使书一同运动，A4纸上面书页的质量m应满足_（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4 纸的质量忽略不计）。答案：16 恰好能被拉动，A4 纸对字典的摩擦力 =桌=2 此时 A4 纸上方纸张质量为m，则有 2 1=又 1=32 联立解得 =16 所以 A4 纸上面书页的质量m应满足16 。30、如图所示，物体 A 靠在竖直墙面上，在向上的推力F作用下，A、B 保持静止。图中物体 A 的受力个数为_个。26 答案：3 以 A、B 整体为研究对象，受竖直向下的重力及推力F，则墙对 A 无作用力，则 A 受自身重力、B 对 A 的摩擦力和 B 对 A 的弹力，共计 3 个力作用。