通用版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版经典大题例题.pdf

1 通用版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版经典大题例题通用版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版经典大题例题 单选题 1、北京冬奥会上，中国年轻的冰壶运动员掷出的冰壶在冰面上滑行，冰壶滑行过程中受到的力有（）A重力、支持力 B重力、摩擦力 C重力、支持力、摩擦力 D重力、支持力、推力 答案：C 被运动员掷出的冰壶在冰面上滑行过程中，竖直方向上受重力和支持力，冰壶最终会停止，是因为它水平方向上还受到滑动摩擦力，由于冰壶已被掷出，不再受到推力。故选 C。2、如图所示，两根相同的轻质弹簧一端分别固定于M、N两点，另一端分别与轻绳OP、OQ连接于O点。现用手拉住OP、OQ的末端，使OM、ON两弹簧长度相同（均处于拉伸状态），且分别保持水平、竖直。最初OP竖直向下，OQ与OP成 120夹角。现使OP、OQ的夹角不变，在保持O点不动的情况下，将OP、OQ沿顺时针方向缓慢旋转 70。已知弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则在两轻绳旋转的过程中（）2 AOP上的作用力一直减小 BOQ上的作用力一直减小 COP上的作用力先增大后减小 DOQ旋转至水平位置时，OQ上作用力最大 答案：A 初状态系统平衡时，两弹簧弹力相等，合力与两弹簧夹 45斜向左上方，则由O点受力平衡知：OP、OQ两绳拉力合力斜向下与OP夹 45角。保持O点不动，则两弹簧伸长状态不变，合力不变，将OP、OQ沿顺时针方向缓慢旋转 70，此过程OP、OQ合力不变，而两力夹角不变，根据力三角形法可作图如下：红线表示OQ拉力，蓝线表示OP拉力。由图可以看出，在旋转 70的过程中，表示OP的拉力TOP长度一直在减小，说明OP上的作用力一直减小；表示OQ的拉力TOQ长度线增大后减小，说明上的作用力先增大后减小；当OQ旋转至水平位置时，OQ对应的圆周角为 3 180-60-45=75FbCFaFbD大小不确定 答案：A 对题图甲中的 A 点受力分析，受两绳拉力和杆的支撑力Fa处于静止，由平衡条件可得 Fa=Fa=2mgcos30=3mg 由图乙，三力平衡可得 tan30=Fb=Fb=3mg 可得 Fa=Fb 故 A 正确，BCD 错误；故选 A。7 7、下列关于力的说法中，正确的是（）A运动的物体一定受到阻力 B一个挂在绳子上的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力 C重力的方向竖直向下，也就是指向地心 D在地面上同一地点，质量大的物体受的重力大 答案：D A力按作用效果分类可以分成动力、阻力等，运动的物体不一定受阻力，例如真空状态下的自由落体运动，故A 错误；B绳子的拉力是弹力，由形变产生，与重力本质不同，故 B 错误；C重力的方向竖直向下，只有在地球的两极点和赤道处重力才指向地心，其它位置重力不指向地心，故 C 错误；D在地面上同一点重力加速度相同，根据=可知，质量大的物体重力就大，故 D 正确。故选 D。8、两根细绳AO和BO连接于O点，O点的下方用细绳CO悬挂一花盆并处于静止状态。在保持O点位置不动的情况下，调整细绳BO的长度使悬点B在竖直墙壁上向下移动，此过程中绳AO受到的拉力（）A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大后减小 D先减小后增大 答案：A 对结点O受力分析如图：8 FCO始终等于重力，不变，现将细绳BO的悬点缓慢地向B1、B2、B3移动过程中，分别画出平行四边形，B1点对应红色的力，B2点对应绿色的力，B3点对应蓝色的力，从平行四边形中我们可以看出：FAO一直在逐渐增大，故 A正确；BCD 错误。故选 A。9、图中是某运动员三级跳远腾空的照片。关于该选手在空中的受力情况分析，说法正确的是（）A不受力的作用 B重力、空气阻力 C重力和跳跃力、空气阻力 D仅受到重力作用 答案：B 运动员三级跳远腾空时受到自身的重力，由于空气阻力不能忽略，故还受空气阻力。故选 B。10、如图所示，光滑圆环竖直固定，A为最高点，橡皮条上端固定在A点，下端连接一套在圆环上的轻质小环，小环位于B点，AB与竖直方向的夹角为 30，用光滑钩拉橡皮条中点，将橡皮条中点拉至C点时，钩的拉力大小为F，为保持小环静止于B点，需给小环施加一作用力F，下列说法中正确的是（）9 A若F沿水平方向，则F32F B若F沿竖直方向，则F33F CF的最小值为36F DF的最大值为33F 答案：C A设橡皮条的拉力大小为T，对C有 2Tcos30=F 可知 T=33F 若F沿水平方向，小环只受橡皮条的拉力和F，由平衡条件知 F=T=33F A 错误；B若F沿竖直方向，则有 F=Ttan30=13F B 错误；CD作出小环的受力图，如图所示 10 由几何知识知，当FN时，F有最小值，且最小值为 Fmin=Tsin30=36F C 正确；D根据平行四边形定则可知F无最大值，D 错误。故选 C。11、如图所示，一物块用一根不可伸长的细线悬挂于O点，在细线上的A点绑上另一根细线，在该细线上施加一与段细线始终垂直的力F，使物块缓慢移动到图示位置，C点为细线与物块的连接点，则（）A段细线上的拉力逐渐变大 B段细线上的拉力逐渐减小 C力F先变大后变小 D段细线上拉力不可能与力F大小相等 答案：B A分析可知段细线上的拉力始终等于物块的重力，故 A 错误；BC设段细线与竖直方向的夹角为，结点A受力平衡，结合受力分析构建如图所示的矢量三角形 11 可得段细线上的拉力=cos 力F满足 =sin 随着 角的增大，可知逐渐减小，力F逐渐增大，故 B 正确，C 错误；D根据以上分析可知当 等于 45时，段细线上的拉力与F大小相等，故 D 错误。故选 B。12、下列说法中正确的是（）A相互接触的物体之间一定有弹力作用 B物体间有摩擦力，则物体间一定有弹力 C压力就是重力 D压力和支持力二力平衡 答案：B A相互接触的物体发生形变才有弹力，A 错误；B产生摩擦力的条件是，接触、挤压、粗糙、有相对运动或者是相对运动趋势，产生弹力的条件是接触，挤压，所以物体间有摩擦力，则物体间一定有弹力，B 正确；C压力属于弹力，压力和重力是不同性质的力，C 错误；D压力和支持力作用在不同物体上，属于相互作用力，D 错误。12 故选 B。13、关于静摩擦力，下列说法中正确的是（）A两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力 B静摩擦力总是阻碍物体的运动 C静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 答案：C A由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，故 A 错误；BC静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，故 B 错误 C 正确；D两物体间静摩擦力的大小通常随物体所受其他外力的变化而变化，故 D 错误。故选 C。14、如图所示，当爬壁机器人沿竖直墙壁缓慢攀爬时，其受到的摩擦力（）A大于重力 B等于重力 C小于重力 D与其跟墙壁间的压力成正比 答案：B 机器人缓慢攀爬时，竖直平面内竖直方向合力为零。重力和摩擦力为一对平衡力，大小相同。故选 B。13 15、躺椅在生活中用途广泛，图甲中人双脚离地而坐，图乙中人双脚着地而坐。两图中位于水平地面上的人和椅子都保持静止状态，下列说法正确的是（）A甲中人对躺椅的压力是由椅子发生形变产生的 B甲中人不同的躺姿会改变躺椅对人的合力 C乙中人脚用力蹬地时，躺椅对人背部摩擦力一定沿椅面向上 D乙中人脚用力蹬地时，脚对地的摩擦力大小与躺椅对地的摩擦力大小相等 答案：D A甲中人对躺椅的压力是由人发生形变产生的，A 错误；B甲中人不同的躺姿，躺椅对人的作用力均与人的重力大小相等，方向相反，B 错误；C乙中人脚用力蹬地时，如果人的背部相对于躺椅有向上运动的趋势时，人背部所受摩擦力一定沿椅面向下，C 错误；D以人和躺椅整体为研究对象乙中人脚用力蹬地时，地对脚的摩擦力和地对躺椅的摩擦力等大反向，由牛顿第三定律知：脚对地的摩擦力大小和地对脚的摩擦力大小相等，可得脚对地的摩擦力大小与躺椅对地的摩擦力大小相等，D 正确。故选 D。多选题 16、如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mpmQ）的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（）14 AF1F2BF2F3CF3F4DF3F4 答案：BC A对甲图中的 P 物体和乙图中的 Q 物体，根据平衡条件得 1=2=所以 1=2 故 A 错误；BCD对丙图中整体，根据平衡条件得 3=(+)对丁图中整体，根据平衡条件得 4=+=(+)由此可知 2 3，3=4 故选 BC。17、用三根轻绳将物块悬挂在空中，如图所示现用手持绳OB的B端，使OB从水平方向缓慢逆时针转动至接近竖直方向，且始终保持结点O的位置不动，则AO、BO拉力、的变化情况是（）15 A一直减小 B先减小后增大 C一直增大 D先减小后增大 答案：AD 对小球受力分析，受重力、两个拉力，如图所示。将两个拉力合成，其合力与第三个力（重力）平衡，由图像可以看出，绳OB所受的拉力先减小后增大，绳OA受到的拉力一直减小，故 AD 正确，BC 错误。故选 AD。18、下列说法正确的是（）A受到静摩擦力的物体一定处于静止状态 B受到滑动摩擦力的物体一定处于运动状态 C滑动摩擦力可能加快物体的运动 D静摩擦力除最大值外，与压力无关 答案：CD A受到静摩擦力的物体也可能处于运动状态，例如随水平加速运动的传送带一起运动的物体，选项 A 错误；B受到滑动摩擦力的物体也可能处于静止状态，例如物体在地面上滑动，静止的地面受滑动摩擦力，选项 B 错误；16 C滑动摩擦力可以与物体的运动方向相同，可加快物体的运动，选项 C 正确；D静摩擦力除最大值外，与压力无关，只与外力有关，选项 D 正确。故选 CD。19、一个大人拉着载有两个小孩的小车（其拉杆可自由转动）沿水平地面匀速前进（如图所示），则对小孩和车下列说法正确的是（）A拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力 B拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小 C拉力与摩擦力的合力方向竖直向上 D小孩和车所受的合力为零 答案：CD A小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故 A 错误；BC小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故 B 错误，C 正确；D小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故 D 正确；故选 CD。20、一本书静止在水平桌面上，以下说法正确的是（）A桌面对它的支持力的大小等于它所受重力大小，这是一对平衡力 B它所受到的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力 17 C书对桌面的压力就是书形变产生 D它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力 答案：ACD A书只受到重力和桌面对它的支持力，并处于静止状态，则这两个力必是一对平衡力。所以桌面对它的支持力的大小等于它所受重力大小，这是一对平衡力，故 A 正确；B书受到的重力，施力物体是地球，受力物体是书。桌面对它的支持力，施力物体是桌面，受力物体是书，这两个力都作用在同一物体，则不是一对作用力与反作用力，故 B 错误；C弹力的施力物体是发生形变的物体，则书对桌面的压力就是书形变产生，故 C 正确；D书对桌面的压力，施力物体是书，受力物体是桌面。桌面对书的支持力，施力物体是桌面，受力物体是书。所以它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力，故 D 正确。故选 ACD。21、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。己知小球a的质量为m，小球b的质量是小球a的 2 倍，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，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（）A水平拉力F的大小一直增大 B水平拉力F的大小先减小后增大 C支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小 D当细绳与细杆的夹角为60时，拉力F的大小为(2 32)18 答案：AC AB设a的质量为m，则b的质量为 2m；以b为研究对象，竖直方向受力平衡，可得绳子拉力始终等于b的重力，即 T=2mg 保持不变；以a为研究对象，受力如图所示，设绳子与水平方向夹角为，支持力 N=2sin 向右缓慢拉动的过程中，角逐渐减小；30时，水平方向 =2cos+=2cos+(2sin )=2(cos+sin)由于 cos+sin=cos+33sin=23(sin60cos+cos60sin)=23sin(60+)由于 从90开始逐渐减小30，可知水平拉力增大；30时，水平方向 =+2cos=2cos+(2sin)=2(cos sin)+由于 cos sin=cos 33sin=23(sin60cos cos60sin)=23sin(60)由于 从30开始逐渐减小 0，可知水平拉力增大。以上分析可知，水平拉力F的大小一直增大，选项 A 正确，B 错误；C向右缓慢拉动的过程中，两个绳子之间的夹角逐渐增大，绳子的拉力不变，所以绳子的合力减小，则绳子对19 滑轮的作用力逐渐减小，根据共点力平衡的条件可知，支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小，选项 C 正确；D当细绳与细杆的夹角为60时，拉力F的大小为 =2(cos+sin)=2(cos60+33sin60)33=(2 33)选项 D 错误。故选 AC。22、用如图所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验，下列说法正确的是（）A要记录弹簧的伸长及所挂钩码的质量 B为减小实验误差，应多测几组数据 C每次增加的钩码数量必须相等 D通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比 答案：AB A弹簧被拉伸时，要记录弹簧的伸长及所挂钩码的质量，方便研究力与形变量的关系，故 A 正确；B多测几组数据，可以减小实验产生的偶然误差，故 B 正确；C每次增加的钩码数量不必相等，故 C 错误；D在弹性限度内，弹力与形变量成正比，故 D 错误。故选 AB。23、对牛顿第二定律的理解正确的是（）20 A牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用 B合力产生的加速度，可认为作用于物体上的每个力所产生的加速度的矢量和 C加速度的方向总跟合外力的方向一致 D当外力停止作用时，加速度随之消失 答案：BCD A力是产生加速度的原因，A 项因果关系颠倒，故 A 错误；B合力产生的加速度与每个分力产生的加速度的合加速度是相同的，只是矢量合成的先后差别，故 B 正确；Ca与F的方向时时刻刻都相同，故 C 正确；D加速度与外力是瞬时对应关系，外力停止作用，加速度同时消失，故 D 正确。故选 BCD。24、如图所示，横截面为直角三角形的斜劈A，底面靠在粗糙的竖直墙面上，力F水平作用在光滑球 B 上并指向球心，系统处于静止状态，当力F增大时，系统仍保持静止，则下列说法正确的是（）AA所受合力不变 BA对竖直墙壁的压力减小 C墙面对A的摩擦力可能减小 DA、B间的挤压弹力增大 答案：ACD A物块 A 一直处于静止，所受合外力一直为零，保持不变，A 项正确；B以整体为研究对象，受力分析如图甲所示，21 水平方向有 N=N为竖直墙壁对A的弹力，F增大，则N增大，所以由牛顿第三定律可得，A对竖直墙壁的压力增大，B 项错误；D对B受力分析，如图乙所示，根据平衡条件 =Nsin F增大，则N增大，即A、B间的挤压弹力增大，D 项正确；C对A受力分析如图丙所示，22 三角形的斜劈A受到墙壁的摩擦力方向不确定，D 项中已经分析得出N增大，若墙面对A的摩擦力方向向上，则墙面对A的摩擦力减小，C 项正确；故选 ACD。25、物体同时受到同一光滑平面内三个力作用，物体在下列哪组力的作用下，可能做匀速直线运动（）A7N，8N，14NB4N，3N，9N C11N，9N，1ND6N，5N，3N 答案：AD 做匀速直线运动的物体受力平衡，则物体受到的三个力中任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反。A7N和8N的合力范围为 1N 合 15N 14N在合力范围内，故7N，8N，14N三个力的合力可能为0，物体可能做匀速直线运动，A 正确；B4N和3N的合力范围为 1N 合 7N 9N不在合力范围内，故4N，3N，9N三个力的合力不可能为0，物体不可能做匀速直线运动，B 错误；C11N和9N的合力范围为 2N 合 20N 23 1N不在合力范围内，故11N，9N，1N三个力的合力不可能为0，物体不可能做匀速直线运动，C 错误；D6N和5N的合力范围为 1N 合 11N 3N在合力范围内，故6N，5N，3N三个力的合力可能为0，物体可能做匀速直线运动，D 正确；故选 AD。填空题 26、用如图所示的方法可以测定木块 A 与长木板 B 之间的滑动摩擦力的大小。把一个木块 A 放在长木板 B 上，长木板 B 放在水平地面上，在恒力F作用下，长木板 B 以速度v匀速运动，水平弹簧秤的示数为T，此时木块 A受到的滑动摩擦力的大小等于_，若将长木板 B 向左匀加速拉出，则木块 A 受到的摩擦力的大小将_（填变大、变小或不变）。答案：T 不变 1根据二力平衡可知，木块 A 受到的滑动摩擦力跟弹簧弹力等大反向，所以此时木块 A 受到的滑动摩擦力的大小等于T；2滑动摩擦力大小只跟压力和摩擦因数有关，所以长木板 B 以向左加速拉出时，木块 A 受到的摩擦力的大小将不变。小提示：滑动摩擦力大小只跟压力和摩擦因数有关。27、如图所示，用两片木片夹住一块重为 80N 的物体，木片与物体间的动摩擦因数为 0.2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等：24 （1）若物体能静止，则物体每边所受摩擦力大小为_N。（2）当用竖直向上的大小为 200N 的力拉物体，使物体向上匀速运动，木片夹住木块的弹力为_N。答案：40 300（1）1根据牛顿第二定律得 2f=解得 f=40N （2）2根据平衡条件得 =2N+解得 N=300N 28、如图所示，小车在水平地面上以 5m/s 速度作匀速直线运动，质量 1kg 的小球置于车内倾角 为37的光滑斜面上并靠着车厢竖直左壁，则斜面对小球的弹力大小为_N，车厢竖直左壁对小球的弹力大小为_N。(sin37=0.6，cos37=0.8，tan37=0.75)答案：12.5 7.5 1车匀速运动，小球平衡，则小球受力如图 25 斜面对小球的弹力大小为 =cos37=12.5N 2车厢竖直左壁对小球的弹力大小为 =tan37=7.5N 29、如图所示，在=0.1的水平桌面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为30N的拉力作用。则物体受到的摩擦力大小为_N，方向为_。（本题=10m s2）答案：20 向左 1物体受到的摩擦力大小为 =0.1 20 10N=20N 2方向向左。30、中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一。在楷书笔画中，长横的写法要领如下起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示。在向右行笔的过程中，毛笔受到_的摩擦力，桌面受到_的摩擦力。（均选填“向左”或“向右”）26 答案：向左 向右 12在书写的过程中，毛笔相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力；白纸与镇纸之间没有摩擦力，否则水平方向受力不平衡，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，根据牛顿第三定律，白纸对桌面的摩擦力向右。