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2023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解题方法技巧1单选题1、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。2、如图所示的装置，杆QO沿竖直方向固定，且顶端有一光滑的定滑轮，轻杆OP用铰链固定于O点且可绕O点转动，用两根轻绳分别拴接质量分别为m1、m2的小球并系于P点，其中拴接m1小球的轻绳跨过定滑轮，已知O点到滑轮顶端Q的距离等于OP，当系统平衡时两杆的夹角为=120，则m1：m2为（）A1：2B3：2C1：1D3：1答案：D以结点P为研究对象，受力分析如图所示则拴接小球m1轻绳的拉力大小等于m1g，由力的平衡条件将杆OP的支持力与轻绳的拉力合成，由相似三角形可得m1g=2m2gcos30解得m1:m2=3:1故ABC错误，D正确。故选D。3、南宁的夏天温度较高，天气炎热，此时喝一瓶冰水降暑是一件很幸福的事情。若保持手握瓶子一起静止，以下操作能让摩擦力变大的是（）A增大手的挤压力B增大手与瓶子的接触面积C把手弄湿D往瓶中加入少量的水答案：D若保持手握瓶子一起静止，根据二力平衡可知瓶子所受静摩擦力始终与重力大小相等，增大手的挤压力、增大手与瓶子的接触面积或把手弄湿都不能使摩擦力变大，往瓶中加入少量的水，重力增大，可以使瓶子所受静摩擦力增大。故选D。4、下列说法正确的是（）A伽利略使用图甲斜面进行实验，得出力和运动的关系B图乙中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变C图丙中，平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对作用力与反作用力D图丁中，百米赛跑运动员跑到终点时不能立刻停下来是由于惯性答案：DA伽利略使用图甲斜面实验中得到的结论外推到斜面倾角为90的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动，故A错误；B根据弹力的概念知图乙中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变，故B错误；C图丙中，平衡车的重力与地面对平衡车的支持力大小不相等，且两力均作用在同一物体上，根据牛顿第三定律可知，这两个力不是一对相互作用力，故C错误；D根据惯性的概念可知图丁中，百米赛跑运动员跑到终点时不能立刻停下来是由于惯性，故D正确。故选D。5、如图所示，一辆质量为m的汽车，停在斜面倾角为的斜坡上，下列说法正确的是（）A斜面对汽车的作用力等于mgB汽车对斜面的压力为mgsinC斜面对汽车的静摩擦力为mgcosD汽车所受合外力为mg答案：AA斜面对汽车的作用力与汽车重力平衡，大小等于mg，故A正确；BC汽车受力如图所示在垂直斜面方向有FN=mgcos由牛顿第三定律可知，汽车对斜面的压力为mgcos；沿斜面方向有f=mgsin斜面对汽车的静摩擦力为mgsin，故BC错误；D汽车处于静止状态，所以其所受合外力为0，故D错误。故选A。6、如图所示，在大小均为F的两个水平力的作用下，长方体物块A、B相对于水平地面保持静止，下列说法正确的是（）AA、B间的摩擦力大小为F，B与水平地面间的摩擦力大小也为FBA、B间的摩擦力大小等于F，B与水平地面间的摩擦力为零CA、B间的摩擦力大小为2F，B与水平地面间的摩擦力大小为FDA、B间的摩擦力大小为2F，B与水平地面间的摩擦力为零答案：B以物块A为对象，根据受力平衡可知，B对A的摩擦力与水平力F平衡，则有fAB=F以物块A、B为整体，由于作用在物块A上的水平力F与作用在物块B上的水平力F大小相等，方向相反，根据受力平衡可知B与水平地面间的摩擦力为零，B正确，ACD错误；故选B。7、如图所示，把静止在斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是（）AF1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力B物体受到mg、FN、f、F1、F25个力作用C物体受到的合力为mgsinD物体受到的合力为0答案：DAF1是重力的分力，不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是重力的分力，不是物体对斜面的压力，A错误。B物体只受重力、支持力和斜面对物体的摩擦力三个力，B错误；CD物体处于静止状态，则物体受到的合力为零，C错误，D正确。故选D。8、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（）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。9、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30NB木箱与地板间的动摩擦因数为0.3C若用33N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是30ND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：BA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30Nf=mg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。10、物块A的重力是10N，放在水平地板上，用弹簧测力计向上拉物块，若弹簧测力计的示数为2.5N，则地板对物块A的作用力为（）A10N，方向竖直向上B7.5N，方向竖直向下C7.5N，方向竖直向上D12.5N，方向竖直向上答案：C弹簧测力计的示数为2.5N，物块A受到弹簧测力计向上的拉力为2.5N，故地板对物块A的作用力为F=G-F示=10N-2.5N=7.5N方向竖直向上，故ABD错误，C正确。故选C。小提示：对弹簧测力计读数的理解。11、长直木板上表面上静置一物体，木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时，物体所受摩擦力Ff与木板倾角间关系图像正确的是（）ABCD答案：D木板由水平位置缓慢抬起时，物体保持相对静止直至恰好在木板上滑动时，根据平衡条件可得摩擦力大小为Ff=mgsin结合数学知识可知D图像符合题意，故选D。12、小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验，圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁，钥匙模拟重物，重力为mg。将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2，则（）AF1=mgtanBF1=mgsinCF2=mgtanDF2=mgsin答案：A如图所示，拉伸A的分力F1=mgtan压缩B的分力F2=mgcos故选A。13、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m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F和轨道对小环的作用力FN的大小变化情况是（）AF不变，FN增大BF不变，FN不变CF减小，FN不变DF增大，FN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OABGFA，则有GR=FAB=FNR当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，FN不变。故选C。14、如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角=60，一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（）A作用力为33GB作用力为36GC摩擦力为34GD摩擦力为38G答案：B设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得4Fcos30=G解得F=36G以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为36G，每根斜杆受到地面的摩擦力为f=Fsin30=312GB正确，ACD错误；故选B。15、如图所示，在水平桌面上叠放着物体a、b、c，三个物体均处于静止状态。下列说法正确的是（）Ac一定受到水平桌面的摩擦力Bb对a的作用力一定竖直Cc对b的摩擦力可能水平向右Db对a的支持力与a受到的重力是一对作用力和反作用力答案：BA对a、b、c整体分析，受重力和支持力，二力平衡，c不受地面的摩擦力，故A错误；B对物体a受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，b对a的作用力一定竖直向上，和a的重力平衡，故B正确；C以a和b整体为研究对象，受到重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，c对b的静摩擦力平行接触面向上，故C错误；Db对a的支持力与a对b的压力是一对作用力和反作用力，故D错误。故选B。多选题16、如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连，轻弹簧的另一端与质量为m的物块B连接，物块B套在光滑水平杆上，轻弹簧此时恰好处于原长状态。若对物块B施加一水平外力F使之沿光滑水平杆缓慢向左运动，物块A始终处于静止状态，轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，则这个过程中（）A水平外力F一直增大B水平杆对物块B的弹力一直减小C物块A右侧轻绳的拉力一直增大D桌面对物块A的弹力一直增大答案：AC分别对物块A和物块B受力分析如图所示AB两物块均受四个力处于动态平衡状态，正交分解可得，若对物块B施加水平外力F使之沿光滑水平杆缓慢向左运动，弹簧的弹力越来越大，画一个以弹簧原长为半径的辅助圆，由图可知，圆外的长度即为伸长量且越来越大，则弹簧的弹力越来越大，弹簧弹力的水平分量和竖直分量都越来越大，即水平外力F越来越大，水平杆对物块B的弹力先减小再反向增大，故A正确，B错误；CD由于物块A一直处于静止状态，物块A左侧绳的拉力等于弹簧弹力，也一直增大，所以桌面对物块A的弹力一直减小，右侧轻绳的拉力一直增大，故C正确，D错误。故选AC。17、一根大弹簧内套一根小弹簧，小弹簧比大弹簧长0.2m，它们的一端齐平并固定在地面上，另一端自然放置，如图甲所示。当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图像如图乙所示，则两根弹簧的劲度系数k1和k2，分别为（）Ak15N/mBk110N/mCk210N/mDk220N/m答案：BD由图像知，当x10.2m时，F12N，在0.2m之内只有小弹簧被压缩由胡克定律得F1k1x1所以k1F1x120.2N/m10N/m从0.2m至0.3m过程中，两弹簧均被压缩。当F25N时，小弹簧的压缩量x20.3m大弹簧的压缩量x2x2x10.3m0.2m0.1m根据胡克定律得k1x2k2x2F2即k2F2-k1x2x25-100.30.1N/m20N/m故选BD。18、如图所示，在一水平面上放置了一个顶端固定有滑轮的斜面，物块B、C重叠放置在斜面上，细绳的一端与B物块相连，另一端有结点O，结点处还有两段细绳，一段连接重物A，另一段用外力F拉住。现让外力F将物块A缓慢向上拉动，将OO从竖直拉至水平，拉动过程中始终保证夹角=120，且绳子OO始终拉直，物块B和C以及斜面体始终静止，则下列说法正确的是（）A绳子OO的拉力先增大后减小BB对C的摩擦力一直在增大C斜面对B的摩擦力可能一直在减小D地面对斜面体的摩擦力先增大后减小答案：ADA结点O转动过程中，动态分析图如下根据拉密定理有mgsin=Fsin=F1sin由于保持不变，结点O转动至水平的过程中，角一直减小到直角，角从60一直增大到150增大，可得，F一直增大，绳子的拉力F1先增大后减小，故A正确；B对C受力分析，C一直处于平衡状态，B、C间的摩擦力一直不变，故B错误；C对B、C整体受力分析可知，绳子的拉力与摩擦力的合力等于重力沿斜面向下的分力，由于绳子的拉力F1先增大后减小，所以斜面对B的摩擦力不可能一直减小，故C错误；D对B、C以及斜面整体分析，绳子对整体水平方向的受力先增大后减小，则摩擦力也是先增大后减小，故D正确。故选D。故选AD。19、大国工匠节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。轻绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度为g。关于王进从C点运动到E点的过程，下列说法正确的是（）A工人对轻绳的拉力一直变小B轻绳OD的拉力一直变小C当轻绳CD与竖直方向的夹角为30时，轻绳OD的拉力为33mgD当轻绳CD与竖直方向的夹角为30时，工人对轻绳的拉力为33mg答案：ACDAB对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为，绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为。根据几何知识知+2=2由正弦定理可得F1sin=F2sin=mgsin2+可知增大，减小，则F1增大。F2=mgsinsin2+=mgsin2-2cos=mgcos2cos又有04，增大，cos2cos的值减小，则F2减小，故A正确，B错误；CD=30时=30则2F2cos30=mg可得F1=F2=33mg故CD正确。故选ACD。20、某人计划摆一个卖烤热狗的小吃地摊，如图所示，用两根水平的平行金属杆支撑热狗，假设热狗可视为质量均匀的圆柱体，生热狗烤熟后，半径变大，重力大小不变，忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，静止的生热狗烤熟后（）A对金属杆的压力增大B对金属杆的压力减小C所受合力变大D所受合力不变答案：BDAB对热狗进行受力分析如图所示，由平衡条件可得N1=N2=G2cos由生热狗烤熟后，半径变大，即夹角变小，重力大小不变，所以对金属杆的压力减小，则A错误，B正确；CD由生热狗烤熟后，半径变大，但是都保持静止，所以其所受的合力为0保持不变，则C错误，D正确。故选BD。21、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F1Fsin时，有两解B当F1=Fsin时，一解C当FsinF1F时，有两解D当F1F1Fsin时，根据平行四边形定则，如图所示有两组解，当F1Fsin时不一定有两解，若F1F，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；DF12mg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F34=mg2+(f)2故D正确。故选BD。填空题26、如图所示是锻炼身体用的拉力器，并列装有5根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40cm。某人用600N的力把它们拉长至1.6m，则每根弹簧产生的弹力为_N，每根弹簧的劲度系数为_N/m。答案：120100每根弹簧的弹力为F=6005N=120N每根弹簧的劲度系数k=Fx=1201.6-0.4N/m=100 N/m27、原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm，此弹簧的劲度系数为_N/m：若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为_cm。答案：5103201根据胡克定律可得F1=kx1解得弹簧的劲度系数为k=F1x1=100(18-16)10-2=5103N/m2若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，则此时弹簧的伸长量为x2=F2k=2005103m=0.04m=4cm弹簧长度变为L=L0+x2=16cm+4cm=20cm28、大小分别为10N、7N和5N的三个力的合力，可能的最大值为_N，可能的最小值为_N。答案：2201三个力的合力，当三个力同方向时为最大值，即Fmax=10N+5N+7N=22N210N、7N和5N的三个力可以组成三角形，由矢量三角形法则最小值为Fmin=029、如图所示是一种显示微小形变的装置，它可以把微小形变放大到直接看出来，方法是这样的：在一张桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到一个刻度尺P上，形成一个光点，如果当在箭头所指处用力向下压桌面，使桌面发生形变时，M上的入射角_（选填“变大”、“变小”或“不变”），光点会在刻度尺上出现明显的移动，在图中，刻度尺上光点将会向_（选填“上”或“下”）移动。答案：变小下用力压桌面，桌面会发生形变，M、N将向中间倾斜，M上的入射角减小，根据光的反射定律可知，光点的位置下降，光路图如图所示30、图甲所示为市场上的一种台秤，某同学将其拆解后发现其内部结构如图乙所示：托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D可无摩擦转动，与齿条C完全啮合，齿条C下降的距离等于齿轮D转过的弧长，在齿轮上固定指示示数的轻质指针E，两根完全相同的弹簧将横杆H吊在秤的外壳I上。现根据指针偏转角度测量弹簧的劲度系数，经过调校，托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。若放上质量为m的物体，指针偏转了q弧度（q2），齿轮D的直径为d，重力加速度为g。（1）每根弹簧的劲度系数表达式为k=_（用题中所给物理量符号表示）；（2）已知d=5.00cm，取g9.8m/s2。该同学进一步改进实验，引入角度传感器测量指针偏转角度，先后做了六次实验，得到数据并在坐标纸上作出图丙，可得每根弹簧的劲度系数为_N/m。答案：mgd155.6（155165均可）（1）1托盘中放上物品后，弹簧增加的弹力等于物品的重力，即mg=2kd2解得k=mgd（2）2由图可知k=mgd=(0.60-0.10)9.8(0.75-0.12)0.05N/m=155.6N/m27