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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知识点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知识点题库 单选题 1、图是斜面上物体所受重力的示意图，其中正确的是（）AB CD 答案：A 重力的方向竖直向下，等效作用点是物体的重心。A 正确。故选 A。2、下列关于重力的说法正确的是（）A飞机沿着水平方向飞行时不受重力作用 B形状规则的物体的重心一定是其几何中心 C重力是由于物体受到地球的吸引而产生的力 D质量一定的物体，无论处在什么地理位置，重力都相同 答案：C A地面附近的物体都会受重力作用，A 错误；B只是形状规则，但质量分布不均匀的物体，其重心不一定在几何中心处，B 错误；2 C重力是由于物体受到地球的吸引而产生的力，C 正确；D重力的大小与地理位置和高度都有关系，所以质量一定的物体，处在不同地理位置，重力可能不同，D 错误。故选 C。3、如图所示，关于下列各图受力情况说法正确的是（）A甲图中原木 P 在M、N两点各受一个弹力，且均竖直向上 B乙图中BC杆对滑轮的弹力一定由B指向C C丙图中铁块所受重力可以分解为下滑力和对斜面的压力 D丁图中弹簧一定处于压缩状态 答案：D A甲图，在M点的弹力方向垂直地面向上，在N点的弹力方向垂直原木 P 向上，故 A 错误；B乙图中BC杆斜插入墙壁中，则BC杆对滑轮的作用力与两侧绳的拉力的合力平衡，方向不一定由B指向C，故 B 错误；C铁块对斜面的压力是斜面受到的力、重力的分力都是铁块所受的力，故 C 错误；D弹簧对小球的弹力只能沿弹簧的轴线方向，由平衡条件知，弹簧对小球弹力沿弹簧向右，即弹簧一定处于压缩状态，故 D 正确。故选 D。4、某同学利用如图甲所示的装置，选取了 1、2 两根不同的弹簧，探究弹簧的弹力F与伸长量x的关系。在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计，他在同一个坐标系内作出了F-x图像，如图乙所示。据此可知，弹簧 1、2 的劲度系数k1和 k2的关系为（）3 Ak1k2Bk1k2 故选 A。5、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。4 6、质量分别为 2kg、1kg、2kg 的三个木块 a、b、c 和两个劲度系数均为 500N/m 的相同轻弹簧 p、q 用轻绳连接如图，其中 a 放在光滑水平桌面上。开始时 p 弹簧处于原长，木块都处于静止，现用水平力缓慢地向左拉 p 弹簧的左端，直到 c 木块刚好离开水平地面为止，g取 10m/s2，该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是（）A6cmB8cmC10cmD12cm 答案：D 当F=0 时，对 b，根据受力平衡得 1=解得 1=2cm 当 c 木块刚好离开水平地面时，对 c 根据平衡条件得 2=解得 2=4cm 当 c 木块刚好离开水平地面时，对 b 根据平衡条件得 3=(+)解得 3=6cm 该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离为 =1+2+3=12cm 5 故选 D。7、如图所示，俄国寓言故事天鹅、大虾和梭鱼中说：“有一次，天鹅、大虾和梭鱼，想把一辆大车拖着跑，他们都给自己上了套，拼命地拉呀拉呀，大车却一动也不动了。”下列对这段话理解正确的是（）A因为大车太重了，所以不动 B因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了，所以拉不动大车 C大车其实运动了，只是因为移动距离太小，看不出来 D因为大车所受的合力为零 答案：D 大车处于静止状态，故大车所受合力为零。故选 D。8、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 6 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 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。7 小提示：9、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 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；8 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。10、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。故选 C。11、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（）9 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=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。12、如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体 E 和半圆柱体 M 靠在一起，E、M 之间无摩擦力，E 的重力为G，M下表面粗糙，E、M 均静止在水平地面上，现过 E 的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将 E 拉离地面一直滑到 M 的顶端，整个过程中，M 始终处于静止状态，对该过程的分析，下列说法不正确的是（）10 A地面所受 M 的压力不变 B地面对 M 的摩擦力逐渐增大 C开始时拉力F最大，且为3，以后逐渐减小为 0 DE、M 间的压力开始时最大，且为 2G，以后逐渐减小到G 答案：B A取整体为研究对象，地面所受 M 的压力不变，总等于二者的总重力，A 正确，不符合题意；CD圆柱体 E 受重力G、拉力F、半圆柱体的支持力N作用处于平衡状态，这三个力构成封闭三角形，如图所示 开始时N与竖直方向成 60角，对应图中的最大三角形，此时拉力F和半圆柱体的支持力N都最大，其大小分别为 m=tan60=3 m=cos60=2 随着 E 向上移动，三角形逐渐减小，拉力F、半圆柱体的支持力N都逐渐减小，当 E 移动到 M 顶端时，F减小到零，N减小到G，故开始时拉力F最大，且为3，以后逐渐减小为 0，E、M 间的压力开始时最大，且为 2G，以后逐渐减小到G，CD 正确，不符合题意；B取整体为研究对象，地面对 M 的摩擦力等于拉力F，所以摩擦力随拉力F的减小而减小，B 错误，符合题意。故选 B。13、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 11 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。14、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 答案：C AB对小球B进行受力分析 12 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。15、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 CN1变小，N2先变小后变大 DN1和N2都变小 13 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。多选题 16、如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为的物块，另一端系一位于固定光滑斜面上的质量为2的物块，斜面倾角=45，外力沿斜面向上拉物块，使物块由滑轮正下方位置缓慢运动到和滑轮等高的位置，则（）A细绳的拉力先减小后增大 14 B细绳对物块的拉力大小不变 C斜面对物块的支持力先减小后增大 D外力逐渐变大 答案：BCD AB由题可知，物块缓慢移动整体都处于平衡状态，则绳的拉力等于下面绳对的拉力和绳对的拉力的合力，由于绳对的拉力和绳对的拉力大小相等，都等于物体的重力的大小，但是由于物体上移，导致二者之间的夹角变大，则根据平行四边形定则可知合力变小，即绳的拉力逐渐减小，故 A 错误，B 正确；CD该时刻对物块受力分析如图所示：当物块上移时先减小后增大，在垂直斜面方向根据平衡方程可知：斜面对物块的支持力先减小后增大，在沿斜面方向根据平衡条件可知外力逐渐变大，故 C 正确，D 正确；故选 BCD。17、如图所示是跳水运动员在训练中的一张照片起跳时运动员用力下压跳板，然后再向上跳起。在运动员起跳过程中，下列说法正确的是（）A运动员能跳起来是因为板对人的弹力大于人对板的压力 B运动员能跳起来是因为板对人的弹力大于人的重力 15 C在运动员离开板之前，板对人的弹力始终等于人的重力 D在运动员离开板之前，板对人的弹力始终等于人对板的压力 答案：BD AD板对人的弹力和人对板的压力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，这两个力大小相等，A 错误，D 正确；B运动员能跳起来是因为板对运动员的弹力大于运动员所受的重力使运动员所受的合力向上，B 正确；C运动员离开板之前，在其向上运动的过程中重力不变，开始时弹力大于重力，在运动过程中弹力逐渐减小，故板对运动员的弹力先大于重力后小于重力，C 错误；故选 BD。18、如图所示装置，两根细绳拴住一球，保持两细绳间的夹角=120不变，若把整个装置在竖直平面内顺时针缓慢转过 90，则在转动过程中，CA绳的拉力FT1大小和CB绳的拉力FT2的大小变化情况是（）AFT1一直增大 BFT1先增大后减小 CFT2一直减小 DFT2最终变为零 答案：BCD 解法一：画小球的受力分析图，构建力的矢量三角形，由于这个三角形中重力不变，FT1、FT2的夹角（180）保持不变，这类似于圆周角对应弦长的关系，作初始三角形的外接圆，然后让FT1、FT2的交点在圆周上按题中转动规律转动，如下图，力的三角形的外接圆正好是以初态时的FT2为直径的圆周，可知在顺时针转动过程中，FT1先变大到最大为圆周直径，然后再变小，FT2一直变小，转到 90时，CA绳沿竖直方向，此时FT2为零，故选 BCD。16 解法二：如下图，构建初始力的三角形，在这个三角形中，小球重力不变，FT1、FT2的夹角（180）保持不变，设另外两个夹角分别为、由正弦定理得 sin()=T1sin=T2sin 整个装置顺时针缓慢转动 90过程的中 角和mg 保持不变，角从 30增大到 120，角从 90减小到 0，根据三角函数可知FT1先变大后变小，FT2一直变小，最后变为零，故选 BCD。19、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 17 答案：BD A B对热狗进行受力分析如图所示，由平衡条件可得 1=2=2cos 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。20、如图所示，小球 A 置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球 B 用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球 A、B 通过光滑滑轮用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知 B 球质量为m，O是滑轮与细线的交点且O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45角，则下列叙述正确的是（）A小球 A、B 受到的拉力TOA与TOB相等，且=2 B弹簧弹力大小为2 CA 球质量为6 18 D光滑半圆柱体对 A 球支持力的大小为 答案：AC AB根据题意，对 B 受力分析，受弹簧的弹力，绳子的拉力和本身重力，根据共点力平衡得，水平方向有 sin45=竖直方向有 cos45=解得=2，=根据定滑轮的特性知TOA与TOB相等，故 B 错误，A 正确；CD对 A 受力分析，如图所示 由几何关系可知拉力TOA和支持力FN与水平方向的夹角相等，夹角为 60，则FN和TOA相等，夹角为 60，则FN和TOA相等，为2，对 A 由平衡条件有 2sin60=A 解得 A=6 故 D 错误，C 正确。故选 AC。19 21、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；D质量越大，惯性越大，故 D 正确。故选 CD。22、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（）20 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 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 21 AC 正确。故选 ABC。23、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 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 22 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。25、如图所示，将一质量为m的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带以速率v0顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为，传送带左右距离足够长，重力加速度为g。当滑块速度达到v0时突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是（）A滑块始终没有受到静摩擦力作用 B滑块刚放上去时受到的滑动摩擦力大小为 mg C滑块受到的摩擦力一直不变 D传送带减速时滑块受到的摩擦力大小可能变为ma 答案：BD B滑块刚放上传送带时，受到水平向右的滑动摩擦力 Ff=mg 故 B 正确；ACD若传送带的加速度 ag 25 则滑块和传送带一起匀减速至停止，滑块受到的静摩擦力 Ff=ma 故 AC 错误，D 正确。故选 BD。填空题 26、如图所示，水平地面上放着一重为 100N 的货箱，货箱与地面间的动摩擦因数为 0.30，一小孩用 32N 的水平力拉货箱没有拉动，此时货箱受到的摩擦力大小是_ N，当他用更大的水平拉力拉动货箱沿着地面运动时，货箱受到的摩擦力大小是_ N。答案：32 30 1用 32N 的水平力拉货箱没有拉动，则货箱受到的静摩擦力与拉力平衡，大小为 32N；2当他用更大的水平拉力拉动货箱沿着地面运动时，货箱受到的滑动摩擦力，大小为 =N=30N 27、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：22 0 1三个力的合力，当三个力同方向时为最大值，即 max=10N+5N+7N=22N 2 10N、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 min=0 28、如图，三个轻质杆的一端固定在一起，另一端分别通过铰链固定于竖直墙上，OA、OD杆位于水平面上且与26 墙的夹角均为45，OC杆位于竖直平面且与墙的夹角为30，当O端悬挂一个质量为的静止物体时，OC杆上的弹力大小为_；OD杆上的弹力大小为_。答案：233 66 1设OC杆上的弹力大小为，以小球为对象，竖直方向根据受力平衡可得 cos30=解得=cos30=233 2根据对称性可知，OD杆上的弹力与OA杆上的弹力大小相等，设为，以小球为对象，水平方向根据受力平衡可得 sin30=2sin45 解得OD杆上的弹力大小为=sin302sin45=66 29、如图，若另一端由B点水平移至D点，则绳中拉力大小变化的情况是_ 27 答案：变大 若另一端由B点水平移至D点，根据共点力平衡可知，设绳间夹角为，则 cos2=夹角变大，则绳中拉力大小变大。30、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_。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)28 可知得到的Fl图像是图乙中的。