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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考点精题训练

1

单选题
1、下列关于弹力的说法中，正确的是（　　）
A．两物体不接触，也可能存在相互作用的弹力B．两物体只要有接触，就一定有相互作用的弹力
C．物体之间的弹力的方向总是垂直于接触面D．物体之间的弹力的方向总是平行于接触面
答案：C
AB．产生弹力必须满足两个条件：接触和弹性形变；则两物体不接触，不可能存在相互作用的弹力；两物体有接触，也不一定有相互作用的弹力，选项AB错误；
CD．物体之间的弹力的方向总是垂直于接触面，选项C正确，D错误。
故选C。
2、如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（   ）

A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
答案：C
A．鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A错误；
BC．鱼儿摆尾出水时排开水的体积变小，浮力变小，鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力，B错误、C正确；
D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误。
故选C。
3、如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为α的光滑斜面接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，当细线悬点O固定不动，斜面缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是（  ）

A．细绳对球的拉力先减小后增大B．细绳对球的拉力先增大后减小
C．细绳对球的拉力一直减小D．细绳对球的拉力最小值等于G
答案：C
以小球为研究对象，其受力分析如图所示：

因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，F一直减小，当绳子与斜面平行时，F与FN垂直，F有最小值，且Fmin＝Gsinα，故选项C正确，ABD错误；
故选C。
4、如图所示，一轻杆两端固定两个小物体A、B，B物体的质量是A物体质量的两倍，轻绳跨过滑轮连接A和B，一切摩擦不计，平衡时OA和OB的长度之比为（  ）

A．1∶2B．2∶1
C．1∶1D．1∶4
答案：B
设绳上拉力为T，OA长L1，OB长L2，过O点作竖直向下的辅助线交AB于C点，利用力的三角形和三角形相似有
TOA=mAgOC
TOB=mBgOC
可得
OAOB=mBmA=21
故选B。
5、如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，衣架质量为m，重力加速度为g，则衣架对衣服的作用力为（  ）

A．Mg、竖直向下B．Mg、竖直向上
C．mg、竖直向下D．mg、竖直向上
答案：B
衣服在竖直方向受到向下的重力Mg，由平衡条件知还受到衣架对它竖直向上的作用力，大小也为Mg。
故选B。
6、如图所示，质量分别为mP、mN的P、N两个楔形物体叠放在一起，N靠在竖直墙壁上，在水平力F的作用下，P、N静止不动，则（  ）

A．P物体受力的个数一定为四个
B．N受到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下
C．力F增大（P、N仍静止），P对N的压力不变
D．力F增大（P、N仍静止），墙壁对N的摩擦力不变
答案：D
A．隔离P物体，若P、N间没有静摩擦力，则P受重力、N对P的支持力和水平力F三个力作用，选项A错误；
B．将P、N看作一个整体，整体在竖直方向上受到重力和摩擦力，所以墙对N的摩擦力方向只能向上，选项B错误；
C．若F增大，则F在垂直N斜面方向的分力增大，所以P对N的压力增大，选项C错误；
D．对P、N整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向上有
Ff=GP+GN
因此当水平力F增大时，墙壁对N的摩擦力不变，选项D正确。
故选D。
7、如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，AOB在同一水平面内，初始时∠AOB<90°，CO为一根轻杆，可绕C点在空间无摩擦转动，转轴C在AB中点D的正下方，在O点处悬挂一个质量为m的物体，整个系统处于平衡状态，现将绳AO的A端缓缓向D端移动，O点位置保持不动，系统仍然保持平衡，则（  ）

A．绳AO的拉力逐渐增大
B．绳BO的拉力逐渐增大
C．杆CO受到的压力逐渐增大
D．绳AO、BO的拉力的合力逐渐增大
答案：A
CD．设绳AO和绳BO拉力的合力为F，以O点为研究对象，O点受到重力mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO拉力的合力F，作出力的示意图如图所示

当重力不变、杆与竖直方向的夹角不变时，杆的支持力F2不变，绳AO与绳BO拉力的合力F也不变，仍沿OD方向，故CD错误；
AB．当A点逐渐靠近D点时，将绳AO和绳BO的拉力合成如图所示

可知绳AO的拉力逐渐增大，绳BO的拉力逐渐减小，故A正确，B错误。
故选A。
8、一个物体受到两个大小分别为3N和4N的共点力，这两个力的合力的最大值是（  ）
A．3NB．4NC．5ND．7N
答案：D
根据力的合成可知，当这两个力的方向相同时，合力的值最大，即
F合max=3N+4N=7N
故选D。
9、甲、乙两位同学做“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子的水平，然后各自向两侧拖拉，如图所示。若凳子下表面各处的粗糙程度相同，且在乙端的凳面上放四块砖，则下列判断正确的是（  ）

A．凳子在原处不会被移动
B．凳子向手收回速度快的一方移动
C．凳子向与手掌接触面积大的一方移动
D．凳子向乙方移动
答案：D
由图知，乙端对手的压力较大，所以乙端对凳子向右的最大静摩擦力大于甲端对凳子向左最大静的摩擦力，由于甲所受最大静摩擦力小，因此甲将容易相对长凳滑动，即甲容易被从长凳上拉离，因此凳子将向右移动，即乙可以将凳子拉向自己。故ABC错误，D正确。
故选D。
10、节日里挂彩灯已成为一种习俗。一盏彩灯用细线悬挂起来处于静止状态，下列说法正确的是（　　）
A．细线对彩灯的作用力大于彩灯的重力
B．细线对彩灯的作用力小于彩灯的重力
C．细线对彩灯的作用力与彩灯对细线的作用力是一对平衡力
D．细线对彩灯的作用力与彩灯对细线的作用力是一对作用力与反作用力
答案：D
AB．由平衡关系知细线对彩灯的拉力与彩灯所受的重力是一对平衡力，其大小相等，方向相反，故AB错误；
CD．细线对彩灯的作用力与彩灯对细线的作用是一对作用与反作用力，故C错误，D正确。
故选D。
11、如图甲所示，将一个力传感器固定在滑块上，另一个力传感器钩住它向右拉滑块，观察到这对拉力随时间变化的曲线如图乙所示，下列说法正确的是(  )

A．作用力大时，反作用力小
B．作用力和反作用力的大小总是相等
C．反作用力总是在作用力出现后才产生的
D．图乙所示的曲线，只有在滑块静止或做匀速运动时才能得到
答案：B
ABC．观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以看出作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、而且同时变化，A、C错误，B正确；
D．作用力与反作用力总是等大、反向、共线的关系，与物体的运动状态无关，D错误。
故选B。
12、如下图所示，物体B叠放在物体A上，A，B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则（  ）

A．A，B间没有静摩擦力
B．A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上
C．A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ
D．A与B间的动摩擦因数μ=tanθ
答案：C
AB．A，B均处于平衡状态，它们所受的合外力均是零，选取B为研究对象，其肯定受竖直向下的重力和垂直于斜面向上的弹力，考虑到B的合力是零，肯定还受到A对它施加的沿接触面向上的静摩擦力（因为A，B相对静止，所以是静摩擦力），根据牛顿第三定律， A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下，AB选项错误；
C．选取A、B组成的整体为研究对象，对整体受力分析，在沿斜面方向根据平衡条件可知， A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ，C选项正确。
D．因为A，B相对静止，AB间的摩擦力是静摩擦力，在沿斜面方向受力平衡，由平衡条件可得
F静=mgsinθ≤μmgcosθ
所以A与B间的动摩擦因数μ≥tanθ，D选项错误。
故选C。
13、一轻质弹簧原长6cm，劲度系数为100N/m，在2N的拉力作用下（弹簧未超过弹性限度）该弹簧的长度为（  ）
A．2cmB．4cmC．6cmD．8cm
答案：D
根据胡克定律
F=kx=kl-l0=2N
则该弹簧的长度为
l=Fk+l0=2100m+6cm=8cm
故选D。
14、如图是七孔桥正中央孔，位于中央的楔形石块1，左侧面与竖直方向的夹角为θ，右侧面竖直。若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块1左、右两侧面所受弹力的比值为（  ）

A．1tanθB．sinθC．1cosθD．12cosθ
答案：C
对石块1受力分析，受到重力、两边石块对它的弹力，如图所示

则石块1左、右两侧面所受弹力的比值为
F1F2=1cosθ
故ABD错误，C正确。
故选C。
15、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G=mg可知，质量大的物体重力就大，故D正确。
故选D。
多选题
16、如图所示，将两轻质弹簧a、b连接在一起，当用2N的力F拉a弹簧时，以下说法正确的是（  ）

A．a、b弹簧测力计的示数均为2N
B．b受到的合力为2N
C．a拉b的力与b拉墙的力是一对相互作用力
D．F和b拉a的拉力是一对平衡力
答案：AD
A．轻质弹簧的弹力处处相等，等于外界施加在其一端的作用力，则a、b弹簧测力计的示数均为2N，A正确；
B．b处于稳定平衡状态，b受到的合力为0，B错误；
C．根据牛顿第三定律a拉b的力与b拉a的力是一对相互作用力，C错误；
D．a处于稳定平衡状态，F和b拉a的拉力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，是一对平衡力，D正确。
故选AD。
17、如图所示，在水平面上竖直放置着一根直杆，杆上A点分别系着不可伸长的轻绳AB和AC，轻绳AB水平跨过一个光滑定滑轮，在另一端系着一个重物，轻绳AC固定在地面，直杆处于平衡状态。若缩短AC的长度，使C点右移，杆仍保持平衡。关于AC的拉力T和地面对杆的支持力N，下列说法正确的是（  ）

A．T减小B．T增大C．N减小D．N增大
答案：BD

设轻绳AC的拉力为FC，与竖直杆的夹角为α，轻绳AB的拉力为FB，直杆在A点的支持力为FA，由于直杆处于平衡状态，则A处三力平衡，有
FC=FBsinα，FA=FBcotα
缩短AC的长度，使C点右移，夹角α减小，FB还是等于重物的重力，方向也不变，杆仍保持平衡，还是三力平衡，满足上面的关系，则FC和FA均增大。所以T增大。根据牛顿第三定律可知，两根绳子对直杆的压力就增大，所以地面对杆的支持力N增大，BD正确。
18、如图用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂，其中小球1的重力G1＝7 N，小球2的重力G2＝9 N，两小球处于静止状态，已知细线a与竖直方向的夹角为37°，细线c水平，重力加速度为g，sin37°＝0.6，则（  ）

A．细线a对小球1的拉力为20 N
B．细线b对小球2的拉力为15 N
C．细线c对小球2的拉力为10 N
D．细线c对小球2的拉力为15 N
答案：AB
ACD．将两小球和细线b视为整体，对整体受力分析如图甲所示

根据共点力的平衡条件有
Fa=G1+G2cos37°=20N
Fc=G1+G2tan37°=12N
A正确，CD错误；
B．对小球2进行受力分析如下图所示

根据共点力的平衡条件有
Fb=G22+Fc2=15N
B正确。
故选AB。
19、中国传统杂技“爬杆”屡获国际大奖，某次表演中杂技演员双手紧握竹竿匀速攀升和匀加速下滑时，所受的摩擦力分别是f1和f2，则（  ）

A．f1向上， f2向上
B．f1向下， f2向上
C．f1、 f2的大小相等
D．f1是静摩擦力，数值上大于 f2
答案：AD
当杂技演员匀速攀升时，f1与重力平衡，即f1向上，在这种情况下演员的双手不可能相对杆向上滑动，所以f1是静摩擦力，且根据平衡条件可得
f1=mg
当杂技演员匀加速下滑时，f2与相对杆的运动方向相反，即f2向上，根据牛顿第二定律有
mg-f2=ma
比较以上两式可知
f1>f2
综上所述可知AD正确，BC错误。
故选AD。
20、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖向挡板MN，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图所示是这个装置的截面图，若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是（  ）

A．Q所受的合力逐渐增大
B．MN对Q的弹力逐渐增大
C．地面对P的摩擦力逐渐增大
D．P、Q间的弹力先减小后增大
答案：BC
A．物体Q始终处于平衡状态，所受合力为零，大小不变，故A错误；
BD．对Q进行受力分析

物体Q受到MN的弹力F1、物体P对Q的弹力F2，物体Q的重力G1，处于平衡状态，根据平衡条件得
F1=G1tanθ
F2=G1cosθ
当挡板MN保持竖直缓慢向右移动时，θ增大，所以MN对Q的弹力F1逐渐增大，物体P对Q的弹力F2增大，B正确，D错误；
C．又因在Q落到地面以前，发现P始终保持静止，把P、Q看成整体受力分析，受重力、地面的支持力FN、地面的摩檫力f和MN的支持力F1，如图

根据共点力平衡条件
G=FN，F1=f
f=F1=G1tanθ
所以地面对P的摩擦力逐渐增大，故C正确。
故选BC。
21、如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则（  ）

A．无论物体B在地板上左移还是右移，α角将不变
B．如果将物体B在地板上向右移动一点，α角将增大
C．悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力
D．增大小球A的质量，α角一定减小
答案：BC
AB.对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件有
T=mg
如果将物体B在地板上向右移动稍许，则∠AOB增大，对滑轮分析，受三个力，如图所示

根据几何关系∠AOB=2α，则α增加，B正确，A错误；
C.无论物体B在地板上移动多远，∠AOB都不可能达到120°，故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力大小，C正确；
D.增大小球A的质量，只要物体B的位置不变，则α角也不变，D错误。
故选BC。
22、某小城街道两旁的仿古路灯如图所示，灯笼悬挂在灯柱上，若风沿水平方向由右向左吹来，且风力缓慢增大，则（　　）

A．灯柱对灯笼的作用力逐渐减小
B．灯柱对灯笼的作用力逐渐增大
C．灯柱对灯笼的作用力与竖直方向的夹角逐渐增大
D．灯柱对灯笼的作用力与竖直方向的夹角逐渐减小
答案：BC
对灯笼受力分析可得下图所示

由勾股定理可得，风力越来越大，则灯柱对灯笼的作用力逐渐增大，灯柱对灯笼的作用力与竖直方向的夹角逐渐增大，AD错误，BC正确。
故选BC。
23、如图所示，水平MN细杆固定不动与半圆的直径重合，质量为m1的a小球套在MN杆上，且在半圆的球心位置静止，并通过轻绳与质量为m2的b小球连接，b小球通过轻绳跨过光滑轻质小定滑轮与质量m3的c小球相连，轻绳与竖直方向的夹角都为θ，三小球处于静止状态，b小球与光滑半圆接触，下列说法正确的是（  ）

A．b、c两小球的质量关系m2m3=2cosθ1
B．a小球受到的摩擦力大小一定为零
C．a小球受到的支持力大小一定为m1g
D．b小球受a小球轻绳拉力和半圆对b小球的支持力之和等于m3g
答案：AD
AD．对b小球受力分析如图所示

由平衡条件得
F2=F1+FN
2F2cosθ=m2g
又有
F2=m3g
联立可得
m2m3=2cosθ1
故AD正确；
BC．当F1=0，a小球受到重力和MN杆的支持力，a小球受到的摩擦力大小为零；当FN=0，小球a受到的摩擦力大小不为零，a小球受到的支持力大小等于F1向下的分力和自身重力之和，所以a小球受到的支持力大小不等于m1g，故BC错误。
故选AD。
24、将一个竖直向下的8N的力分解为两个力，其中一个分力方向水平，大小为6N，那么另一个分力可能为（  ）
A．10N，方向斜向左下且与竖直方向夹角为37°
B．8N，方向斜向左下且与竖直方向夹角为37°
C．10N，方向斜向右下且与竖直方向夹角为37°
D．8N，方向斜向右下且与竖直方向夹角为37°
答案：AC
知道合力F和一个分力F1的大小，F1方向可能向左，可能向右，有两解，如图所示

另一个分力的大小
F2=F2+F12=10N
方向斜向左下且与竖直方向夹角为37°或者方向斜向右下且与竖直方向夹角为37°
故选AC。
25、如图甲所示，一根弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像，如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）

A．弹簧产生的弹力大小和弹簧的长度成正比
B．弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比
C．该弹簧的劲度系数是200N/m
D．该弹簧受到压力时，劲度系数不变
答案：BCD
AB．由题图乙可知F=kx，即弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比，与弹簧的长度不成正比，A错误，B正确；
C．根据
k=Fx=20N0.1m=200N/m
故C正确；
D．弹簧的劲度系数是弹簧的固有属性，不随弹力的变化而改变，故D正确。
故选BCD。
填空题
26、若四个大小分别为2N、3N、4N、12N的共点力在同一个平而内，则它们的合力最大值为________N，最小值为________N。
答案：     21     3
[1]当分力共线同向时，它们的合力最大
Fmax=2+3+4+12N=21N
[2]因为
Fm=12N>2+3+4N
所以它们的合力最小值为
Fmin=12-2-3-4N=3N
27、重力为200N的木箱放在水平地板上，至少要用45N的水平推力，才能让它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用40N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知，木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax=______；木箱所受的滑动摩擦力Ff=______，木箱与地板之间的动摩擦因数μ=______；如果用30N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为______。
答案：     45N     40N     0.2     30N
[1]至少要用45N的水平推力，才能使它从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为45N。
[2]用40N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则由平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力
Ff=40N
[3]木箱对地面的压力大小等于重力，即
FN=G=200N
所以动摩擦因数为
μ=FfFN=40200=0.2
[4]如果用30N的水平推力推静止的木箱，推力小于最大静摩擦力，木箱不动，则木箱受到的摩擦力大小为30N。
28、我们是通过物体______、______的改变来感知力的存在的。
答案：     形状     运动状态
[1][2]力可以使物体发生形变和改变运动状态，所以我们是通过物体形状和运动状态的改变来感知力的存在的。
29、如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是_________N/m；当弹簧受F=20N的拉力作用时（在弹性限度内），弹簧的伸长量为__________cm。

答案：     200     10
[1]根据胡克定律F=kx可知F-x图像中图线斜率表示其劲度系数，故由图可知
k=8-04-0×10-2N/m=200N/m
[2]当弹簧受F=20N的拉力作用时，由胡克定律有
x=Fk=20200m=0.1m=10cm
30、水平桌面上叠放两物体A和B，分别重20牛和40牛，现用水平向右的10牛拉力F拉物体B、物体A、B都没动。物体A受到B的摩擦力大小为________N。物体B受到地面的摩擦力大小为________N，方向为水平__________。

答案：     0     10     向左
[1]根据题意，对物体A受力分析，如果物体A受到物体B的摩擦力，则物体A不可能静止，故物体A受到B的摩擦力大小为0。
[2]根据题意，把物体A、B看成整体，对整体受力分析，由平衡条件可得，物体B受到地面的摩擦力大小为
f=F=10N
方向与F的方向相反，即水平向左。

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