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必考知识点归纳.docx

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必考知识点归纳1单选题1、如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是（）A纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左B矿泉水瓶相对纸片向左运动C拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大D拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越小答案：BAB纸片相对矿泉水瓶向右运动，故矿泉水瓶相对纸片向左运动，则纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向向右，故A错误，B正确；CD将纸片拉出过程中，纸片与矿泉水瓶间的摩擦力是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式f=FN，可知滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数、正压力有关，与纸片运动的快慢无关，故CD错误。故选B。2、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：CAB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。3、如图所示，弹簧一端系一质量为m的物块，另一端固定在长木板上，缓慢抬起木板的一端，物块与木板始终保持相对静止。当木板与水平面成=30，物块与木板间恰好没有摩擦力。当木板与水平面成=60时物块所受摩擦力（）A等于零B大小为32mg，方向沿斜面向上C大小为3-12mg，方向沿斜面向上D大小为mg，方向沿斜面向上答案：C设弹簧的弹力为F，当木板与水平面成=30时，根据平衡条件可得F=mgsin30当木板与水平面成=60时，弹簧的弹力不变，重力沿斜面向下的分力变大，则物块受到的摩擦力方向沿斜面向上；根据平衡条件可得F+f=mgsin60解得f=3-12mg故C正确、ABD错误。故选C。4、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。5、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（）A12B21C11D14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=mAgOCTOB=mBgOC可得OAOB=mBmA=21故选B。6、两个共点力F1、F2的合力的最大值为7N，最小值为1N。当F1、F2的夹角为90时，合力大小为（）A5NB52NC6ND8N答案：A由题意知F1F27N，F1F21N故F14N，F23N夹角为90时F合F12+F225N故选A。7、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A在水平方向上受力平衡可知，B对A的摩擦力fBA与水平力F平衡，则有fBAF以物块AB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。且水平方向受力平衡可知，设地面对B的摩擦力为f地，则有F-F+f地=0所以f地=0即B与水平地面间的摩擦力为零。故B正确，ACD错误。故选B。小提示：“共同体”模型一般都需要同时采用整体法和隔离法进行受力分析。8、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AOBNO，则在不断增加重物G重力的过程中（绳OC不会断）（）AON绳先被拉断BOM绳先被拉断CON绳和OM绳同时被拉断D因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断答案：A按照力的作用效果将OC绳对结点O的拉力分解，如图所示FMO与OM绳的拉力相等，FNO与ON绳的拉力相等，且FNOFMO因此ON绳先被拉断，BCD错误，A正确。故选A。10、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。11、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（）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180-60-45=7590说明此时OQ拉力不是最大值。故A正确，BCD错误。故选A。12、一学校物理项目学习小组研究悬索桥的受力特点，实际的悬索桥在工程上是复杂的，他们进行了合理简化，悬索桥的简化模型如下：吊桥六对钢杆悬吊，六对钢杆在桥面上分列两排，其上端挂在两根钢缆上，如图为其一侧面图。已知图中相邻两钢杆间距离为9m，靠桥面中心的钢杆长度为2m（即AA=DD=2m），BB=EE，CC=PP，又已知两端钢缆CM、PN与水平方向成45角，若钢杆钢缆自重不计，每根钢杆承受拉力相同，桥面总质量m，每根钢杆拉力均为T。以下说法正确的是（）A每根钢杆拉力大小为16mgB每对钢缆AD中拉力大小为13mgC每对钢缆CM中拉力大小为22mgDBB的长度为6m答案：CA桥面总质量m，每根钢杆拉力均为T，由平衡条件可得12T=mg解得T=mg12故A错误；C对整体受力分析如图，由平衡条件可得2TMCsin45=mg解得TMC=mg2sin45=2mg2故C正确；B对左边的悬索受力分析如图所示，由平衡条件可得TAD=TMCcos45=mg2故B错误；D对A点受力分析如图所示，由平衡条件可得tan=16mgTAD=13由几何关系可得BB=AA+ABtan=（2+913）m=5m故D错误。故选C。13、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的固定斜面C匀速下滑，则（）AA，B间没有静摩擦力BA受到B的静摩擦力方向沿斜面向上CA受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinDA与B间的动摩擦因数=tan答案：CABA，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2mgsin，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=mgsinmgcos所以A与B间的动摩擦因数tan，D选项错误。故选C。14、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（）A2cmB4cmC6cmD8cm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。15、如图甲所示，质量为M、倾角为的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m的物体A，将一竖直向下的力F作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑。若将一斜向下的力F作用在A上时，A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于水平面对劈的摩擦力f及支持力FN的结论正确的是（）Af=0，FNMgCf方向向右，FNMgDf方向向右，FNMgB正确，ACD错误。故选B。多选题16、如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球。现使小车以加速度a向右做匀加速运动，下列说法正确的是（）A杆对小球的弹力竖直向上B杆对小球的弹力沿杆向上C杆对小球的弹力大小可能为mgcosD杆对小球的弹力大小为F=mg2+ma2答案：CDD设杆对小球的弹力F在竖直方向的分力为Fy，水平方向的分力为Fx，竖直方向根据受力平衡可得Fy=mg水平方向根据牛顿第二定律可得Fx=ma杆对小球的弹力大小为F=Fy2+Fx2=(mg)2+(ma)2D正确；ABC设小球的弹力F与竖直方向的夹角为，则有tan=FxFy=ag当tan=ag=tan即a=gtan此时杆对球的弹力沿杆向上，竖直方向有Fy=Fcos=mg解得F=mgcos综上分析可知，只有当加速度a=gtan时，杆对球的弹力才沿杆向上，当加速度a=0时，杆对球的弹力竖直向上，则AB错误，C正确。故选CD。17、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（）Aa、b弹簧测力计的示数均为2NBb受到的合力为2NCa拉b的力与b拉墙的力是一对相互作用力DF和b拉a的拉力是一对平衡力答案：ADA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；Bb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；Da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。18、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（）AT减小BT增大CN减小DN增大答案：BD设轻绳AC的拉力为FC，与竖直杆的夹角为，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=FBsin，FA=FBcot缩短AC的长度，使C点右移，夹角减小，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。19、如图所示，两个相同的长方体A和B叠放在水平桌面上，今用水平力F拉B时，两长方体均保持静止。下列结论正确的是（）AA和B之间不存在摩擦力作用BA和B之间存在静摩擦力作用CB与桌面间存在静摩擦力作用D若撤去外力F，则A与B之间及B与水平桌面之间都不存在摩擦力答案：ACDAB以A为研究对象，在水平方向上不受力，所以A和B之间不存在摩擦力作用，A正确，B错误；C以A、B整体为研究对象，在水平方向上受拉力F和桌面的静摩擦力而处于平衡状态，C正确；D若撤去外力F，则A与B之间及B与水平桌面之间都没有相对运动趋势，因此都不存在摩擦力作用，D正确。故选ACD。20、如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处大小不计的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，重力加速度为g，则（）AA对地面的压力等于（Mm）gBA对地面的摩擦力方向向左CA对B的支持力大小为R+rRmgD细线对B的拉力大小为rRmg答案：ACAB对A、B整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件知，支持力等于整体的重力，根据牛顿第三定律知，整体对地面的压力与地面对整体的支持力大小相等，故A对地面的压力等于（Mm）g，故A正确，B错误；CD对B受力分析，如图所示，根据平衡条件得FmgcosFTmgtan其中cosRR+rtan(R+r)2-R2R故FR+rRmgFTmg(R+r)2-R2R故C正确，D错误。故选AC。21、如图所示，物体A放在水平桌面上，通过水平细绳绕过光滑定滑轮悬挂一个重为8N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为3N。要使A静止，需加一水平向左的力F1，则F1的取值可以为（）A3NB8NC10ND13N答案：BC当A所受最大静摩擦力方向向左时，F1有最小值为F1min=GB-fAmax=5N当A所受最大静摩擦力方向向右时，F1有最大值为F1max=GB+fAmax=11N所以F1的取值范围是11NF15N故AD不可能，BC可能。故选BC。22、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（）AQ所受的合力逐渐增大BMN对Q的弹力逐渐增大C地面对P的摩擦力逐渐增大DP、Q间的弹力先减小后增大答案：BCA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=G1tanF2=G1cos当挡板MN保持竖直缓慢向右移动时，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=ff=F1=G1tan所以地面对P的摩擦力逐渐增大，故C正确。故选BC。23、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，则（）A无论物体B在地板上左移还是右移，角将不变B如果将物体B在地板上向右移动一点，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，角一定减小答案：BCAB.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=2，则增加，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，则角也不变，D错误。故选BC。24、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。25、某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力FT和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为，与F的夹角为，开始时F水平。小组成员经过讨论形成了如下结论，你认为正确的是（）A保持角及小球位置不变，逐渐缓慢减小角直至F竖直向上，则F、FT都逐渐减小B保持F水平，逐渐缓慢增大角，则F、FT都逐渐增大C保持角不变，逐渐缓慢增大角，直至悬线水平，则FT逐渐减小，F逐渐增大D只增加细线的长度，其他条件不变，F、FT都减小答案：BCA如图所示对小球受力分析，小球受重力、拉力F和细线的拉力FT作用，角不变，角减小到90时，F最小，因此角减小的过程中，FT逐渐减小，F先减小后增大，故A错误；B保持F水平，则F=mgtan，FT=mgcos角增大时F、FT都逐渐增大，故B正确；C保持角不变，增大角，细线和拉力F的方向都逆时针转动，如图F水平时FT最大，FT水平时F最大，所以FT逐渐减小，F逐渐增大，故C正确；D只增加细线的长度，对F、FT没有影响，故D错误。故选BC。填空题26、如图（甲）所示为某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，研究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。根据实验数据绘出的弹力F跟弹簧伸长量x的关系如图（乙）所示，由图象可知在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成_（填“正比”或“反比”），弹簧的劲度系数是_N/m。答案：正比2501由数学知识可知弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比；2图线的斜率等于弹簧的劲度系数，得k=Fx=200.08N/m=250N/m27、某同学准备在墙壁上敲一个光滑的钉子，要挂一幅宽0.8m、高0.5m、重83N的画，画的背后边框的中点B和C处系好了长1.0m、最大张力8N的挂绳，如图1所示。请通过计算，判断挂绳是否会断：_（填写“会”、“不会”）；为了美观，该同学准备钉两个等高的钉子，将挂绳隐藏在背后，如图2所示，为确保绳子不会断，两钉子间的最小距离是_m。答案：会0.61根据题意，绳子与水平方向成37角，绳子的拉力为2Fsin37=G解得F=11.5N8N绳子会断。2设绳子与水平方向的夹角为，根据平衡条件得2Fmsin=G解得=60设两个钉子之间的最小距离为x21-x2cos60+x=0.8解得x=0.6m28、质量为5kg的木箱静止在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2，当木箱受到水平拉力F=2N时，未发生移动，它所受地面摩擦力的大小_。答案：2N1当木箱受到水平拉力F=2N时，未发生移动，可知木箱受到静摩擦力的作用，根据受力平衡可得f=F=2N29、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=_；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：45N40N0.230N1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=40N3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=FfFN=40200=0.24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。30、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12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。28