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知识点梳理

单选题1、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：BABC．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。2、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D．A与B间的动摩擦因数答案：CAB．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，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，由平衡条件可得所以A与B间的动摩擦因数，D选项错误。故选C。3、如图所示，质量的物块A被沿着斜面的轻质细绳系住放在倾角的斜面上。物块A与斜面之间的动摩擦因数，细绳绕过定滑轮O，右端固定在天花板上，将质量为m2的重物B通过动滑轮挂在细绳上。当物块A与重物B都保持静止时，细绳与竖直方向的夹角。已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮重力及摩擦。则下列说法正确的是（

）A．当时，物块A与斜面之间的摩擦力为5

N，沿着斜面向上B．当时，物块A与斜面之间的摩擦力为零C．当时，斜面与地面之间的摩擦力为零D．当时，物块A与斜面之间的摩擦力为10

N，沿着斜面向下答案：BA．以物块A为研究对象，最大静摩擦力以重物B为研究对象，受力分析可知解得当时，物块A受到沿着斜面向上的拉力7.5

N故有解得静摩擦力沿着斜面向上，物块A在斜面上保持静止，A错误；B．当时，有解得以物块A为研究对象即B正确；C．将物块A与斜面看成一个整体，整体受到斜向右上的拉力，斜面与地面之间的摩擦力C错误；D．当时，同理有即物块A受到沿着斜面向下的摩擦力，由解得静摩擦力沿着斜面向下，D错误。故选B。4、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．B．sinθC．D．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故ABD错误，C正确。故选C。5、如图所示，将一小球用细绳系住，绳的另一端固定于点，小球可在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于绷紧状态，现用水平力F缓慢将斜面体向左推动少许（细绳与斜面末到平行状态），此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（

）A．FN增大，FT减小B．FN增大，FT增大C．FN保持不变，FT先增大后减小D．FN保持不变，FT不断增大答案：A先对小球进行受力分析，重力、支持力、拉力组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力方向不变，斜面向左移动的过程中，拉力与水平方向的夹角减小，当时，，细绳与斜面末到平行状态时细绳的拉力最小，由图可知，随的减小，斜面的支持力不断增大。故选A。6、在生活中人们为了更方便地向高处运送货物，经常使用如图所示的方法提升重物。图中甲、乙两名工人分别位于两栋楼的三楼和二楼窗口，两人各用一根轻绳与质量为m的重物相连。初始时重物在甲的正下方地面上，此时工人甲的绳长为L、甲、乙两人间的距离也为L、楼间距为d，现甲拉住绳端不动的同时乙缓慢收短手中的轻绳，最终将重物拉至乙处。重力加速度取g，则在将重物由地面拉至乙的过程中下列说法正确的是

（

）A．甲绳的拉力先增大后减小B．乙绳的拉力先增大后减小C．当重物接近乙处时甲绳的拉力接近D．当重物接近乙处时乙绳的拉力接近答案：CA．受力分析如图1所示，由正弦定理可得在重物向上移动的过程中均增加，α增加的角度为β的2倍，故减小，即始终减小，A错误；B．因为始终为锐角，且α始终小于β，由三角函数关系可知即即始终增大，B错误；CD．如图2所示，当重物接近乙时，乙与重物的连线逐渐与重物的轨迹相切，两绳间的夹角逐渐趋近90°，可认为两拉力垂直，由相似三角形可得解得C正确，D错误。故选C。7、如图所示，用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO（AO>BO）悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则（

）A．绳AO先被拉断B．绳BO先被拉断C．绳AO、BO同时被拉断D．条件不足，无法判断答案：B依据力的作用效果将铁球对结点O的拉力分解如图所示据平行四边形定则可得FB>FA又因为两绳承受的最大拉力相同，故当在球内不断注入铁砂时，BO绳受到的拉力先达到最大值，BO绳先断。故选B。8、如图所示，质量为m的半球体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。半球体的底面与竖直方向夹角为α，重力加速度g，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（

）

A．正方体受3个力的作用B．正方体对半球体的弹力大小为

C．水平面对正方体的弹力大小为（M+m）gcosαD．左侧墙面对正方体的弹力大小等于mgcotα答案：DA．对正方体进行受力分析，受到重力、地面的支持力、半球体对它的压力以及左侧墙壁对它的支持力，所以正方体受到4个力作用，故A错误；

B．对半球体进行受力分析，受到重力、正方体的弹力和右侧墙壁对它的支持力，如图所示，把正方体对半球体的弹力FN2沿水平方向和竖直方向分解，可得FN2sinα＝mg解得FN2＝

故B错误；C．以两个物体所组成的系统为研究对象，竖直方向上系统受到向上的支持力和向下的重力，整体处于静止状态，所以水平面对正方体的弹力大小为（M+m）g，故C错误；D．墙面对半球体的弹力大小FN1＝FN2cosα解得FN1＝mgcotα以整体为研究对象，水平方向上系统受到左右两侧墙面的弹力而平衡，所以左侧墙面对正方体的弹力大小等于mgcotα，故D正确。故选D。9、如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0°缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（

）A．0~q段图像可能是直线B．q~段图像可能是直线C．qD．

答案：DABC．半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是mgsinθ=μmgcosθ故有μ=tanθ解得θ=arctan37°θ在0~37°之间时，Ff是静摩擦力，大小为mgsinθ；θ在37°~90°之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为μmgcosθ；综合以上分析得其Ff与θ关系如图中实线所示，故ABC均错误；D．当θ=37°时Ff=mgsin37°=0.6mg即为故D正确；故选D。10、如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的点，将木板以直线为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（

）A．圆柱体对木板的压力逐渐增大B．圆柱体对木板的压力先增大后减小C．两根细绳上的拉力均先增大后减小D．两根细绳对圆柱体拉力的方向不变答案：B设两绳子对圆柱体的拉力的合力为，木板对圆柱体的支持力为，绳子与木板夹角为，从右向左看如图所示在矢量三角形中，根据正弦定理在木板以直线为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，不变，从逐渐减小到0，又且可知则可知从锐角逐渐增大到钝角，根据由于不断减小，可知不断减小，先增大后减小，可知先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为，绳子拉力为，则可得不变，逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，两根细绳对圆柱体拉力方向变化，故B正确，ACD错误。故选B。11、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。12、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：CA．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。13、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。14、如图所示，在大小均为的两个水平力的作用下，长方体物块、相对于水平地面保持静止，下列说法正确的是（

）A．、间的摩擦力大小为，与水平地面间的摩擦力大小也为B．、间的摩擦力大小等于，与水平地面间的摩擦力为零C．、间的摩擦力大小为，与水平地面间的摩擦力大小为D．、间的摩擦力大小为，与水平地面间的摩擦力为零答案：B以物块为对象，根据受力平衡可知，对的摩擦力与水平力平衡，则有以物块、为整体，由于作用在物块上的水平力与作用在物块上的水平力大小相等，方向相反，根据受力平衡可知与水平地面间的摩擦力为零，B正确，ACD错误；故选B。15、如图所示，半径为R、质量为M的半球形物体P放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住半径为r、质量为m的光滑球Q，P对地面压力大小为F1，P对地面的摩擦力大小为F2，细线对Q的拉力大小为F3，P对Q的支持力大小为F4，下列说法不正确的是（

）A．F1＝（M＋m）g，若增大光滑球半径r，F1一定不变B．若增大光滑球的半径r，F2一定不变C．F3＝mg，若增大光滑球半径r，F3可能减小D．F4＝mg，若增大光滑球半径r，F4增大答案：CAB．利用整体法分析，只受重力与支持力，所以P对地面压力大小为F1=（M+m）gP对地面的摩擦力大小为F2=0所以AB正确，不符合题意；CD．对Q受力分析如图所示由几何关系可得由平衡条件可得若增大光滑球半径r，则F3增大，F4增大，所以C错误，符合题意；D正确，不符合题意；故选C。多选题16、中央电视台体育频道每周都有棋类节目，如棋类授课和评析。他们的棋盘是竖直的，棋盘上布有磁石，而每个棋子都是一个小磁体。关于棋盘和棋子，下列说法正确的是（）A．小棋子共受四个力的作用B．棋盘面应选取较粗糙的材料C．只要磁场力足够大，即使棋盘光滑，棋子也能被吸在棋盘上静止D．棋子被吸在棋盘上静止时，棋盘对棋子的摩擦力大于棋子的重力答案：ABA．根据题意，对小旗子受力分析可知，受重力、棋盘的吸引力、棋盘的支持力和静摩擦力，共受四个力的作用，故A正确；D．棋子被吸在棋盘上静止时，根据平衡条件可知，棋盘对棋子的摩擦力大小等于棋子的重力的大小，故D错误；BC．根据题意，由平衡条件可知，竖直方向上，棋子重力的大小等于棋盘对棋子静摩擦力的大小，小于棋子与棋盘间的最大静摩擦力，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则有可知，当磁场力一定时，越大，越大，即棋盘面应选取较粗糙的材料；当棋盘光滑，即，则无论磁场力多大，都等于零，则棋子不可能被吸在棋盘上静止，故C错误，B正确。故选AB。17、将力F分解为两个力，若已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为θ（如图所示），则（

）A．只要知道另一个分力的方向就可得到确定的另一个分力B．只要知道F1的大小，就可得到确定的两个分力C．如果知道另一个分力的大小，一定可以得到唯一确定的两个分力D．另一个分力的最小值是答案：ABDAB．已知合力F和两分力的方向，两分力有唯一的确定值，已知分力F1的大小和方向时，力的分解也是唯一确定的，AB正确；C．当时，力F的分解有两组解，C错误；D．过F的末端向F1的作用线作垂线，该垂线段的长度即可表示F2的最小值，其大小为故选ABD。18、某同学在卫生大扫除中用拖把拖地，如图所示，沿推杆方向对拖把施加推力F，此时推力与水平方向的夹角为θ，且拖把刚好做匀速直线运动，则（

）A．拖把所受地面的摩擦力为FsinθB．地面对拖把作用力的方向与竖直方向的夹角小于C．从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角θ，地面对拖把的支持力FN将变小D．同学对推杆的作用力与推杆对拖把的作用力是一对作用力与反作用力答案：BCA．对拖把进行受力分析如图所示可得摩擦力A错误；B．地面对拖把的作用力为支持力和摩擦力的合力，该合力与F、mg的合力等大反向，因此地面对拖把的合力方向与水平向左的夹角大于θ，则地面对拖把作用力的方向与竖直方向的夹角小于，B正确；C．竖直方向有则减小，减小，C正确；D．同学对推杆的作用力与推杆对拖把的作用力方向相同，不是一对作用力与反作用力，D错误。故选BC。19、如图，两个半径均为r的光滑球a、b放在半径为R（R>2r）的半球形容器内，均静止时a、b与半球的接触点P、Q与半球球心O的连线与水平方向的夹角为α和β（α<β）。若两球的质量用ma、mb，两球对容器的压力大小用FNa、FNb表示，则（

）A．B．C．D．答案：BD如图，三个球心连线围成一等腰三角形，设两底角分别为，分别对a、b受力分析，根据牛顿第三定律可知与大小相等。a、b的重力与a、b连心线的夹角分别为、，则。根据共点力的平衡条件和正弦定理故选BD。20、如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则B的受力个数可能为（

）A．3个B．4个C．5个D．6个答案：BC先对A、B整体受力分析，受重力、水平力F、支持力；当水平力F平行斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时，有上滑趋势；当水平力F平行斜面向上的分力小于重力沿斜面向下的分力时，有下滑趋势；当水平力F平行斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，无滑动趋势；再对A受力分析，受水平力F、重力、支持力和向左的静摩擦力，共4个力；最后对B受力分析，受重力、A对B的压力和向右的静摩擦力，斜面对B的支持力，若B物体相对斜面有滑动趋势，则还要受到斜面的静摩擦力，若相对斜面无滑动趋势，则不受斜面的静摩擦力，即物体B可能受4个力，也可能受5个力。故选BC。21、如图甲所示，力F（未画出）变化时弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，得外力F与弹簧长度的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（

）A．弹簧原长为5

cmB．弹簧的劲度系数为400

N/mC．l=10

cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向右D．l=10

cm时，弹簧对墙壁的弹力大小为20

N答案：BDA．根据图像可知，当时，弹簧处于自然伸长状态，即自然长度A错误；B．由胡克定律可得B正确；CD．由题意知，弹簧长度为10

cm时，F方向向左，弹簧处于压缩状态，弹簧对墙壁的弹力水平向左，大小为C错误，D正确。故选BD。22、如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，木块a的竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上，现用竖直向上的推力F推动a、b一起向上匀速运动，运动过程中a、b始终保持相对静止，则下列说法正确的是（

）A．a受到6个力的作用B．a受到4个力的作用C．b受到3个力的作用D．b受到2个力的作用答案：BC对a、b整体受力分析，整体受重力和推力，两个力都在竖直方向上，所以a一定不受墙面的弹力，故而也不受摩擦力；对b受力分析，b一定受重力、a的支持力和摩擦力才能保持平衡状态，即b受到3个力的作用；再对a受力分析，除了重力和推力之外，a还受到b的压力和摩擦力，即a受到4个力作用。故选BC。23、如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端通过光滑的定滑轮与物体丙相连，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若β=55°，则（

）A．α>βB．α<βC．丙的质量小于甲的质量D．丙的质量大于甲的质量答案：AD设甲、乙的质量均为m，丙的质量为M。对结点O受力分析如图所示，根据平衡条件可知OC绳的拉力与OA、OB两绳拉力的合力平衡，而OA和OB两绳的拉力大小相等，根据对称性可知OC的反向延长线过∠AOB的平分线，根据几何关系可知解得结点O受到的三个拉力构成一封闭的矢量三角形，根据正弦定理有所以故AD正确，BC错误。故选AD。24、如图所示，两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角为的斜面上，被一固定在斜面上的竖直挡板挡住，设每个小球的重力大小为G，斜面对甲球的作用力大小为，挡板对甲球的作用力大小力，甲球对乙球的作用力力。当竖直挡板绕铰链A逆时针转到与斜面垂直位置的过程中，以下结论正确的是（

）A．减小、减小B．增大、减小C．减小、不变D．增大、增大答案：ACB．对乙球受力分析有且其大小方向均不变，故B项错误；ACD．对甲、乙受力分析，其初始时如图所示，随着竖直挡板绕铰链A逆时针转动，逐渐减小，甲、乙整体受到的支持力也N也在减小，设斜面对乙球的作用力大小为F，则有由于F不变，所以减小，故AC正确，D错误。故选AC。25、下列说法正确的有（）A．物体的重心可以不在物体上B．在水平面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力大小成正比C．两个力的合力可以比这两个力都大，也可以比这两个力都小D．两物体接触面间的摩擦力与弹力一定相互垂直答案：ACDA．物体的重心可以不在物体上，可能在物体的外面，选项A正确；B．在水平面上的物体受到的静摩擦力与重力大小无关，选项B错误；C．两个力的合力可以比这两个力都大，也可以比这两个力都小，选项C正确；D．根据弹力与接触面垂直，而摩擦力与接触面平行，则有同一接触面间的摩擦力与弹力方向相互垂直，D正确。故选ACD。填空题26、某同学用一根弹簧和一把直尺来测量重物受到的重力大小。在未悬挂重物时指针正对刻度5cm，在弹性限度内：当挂上80N重物时，指针正对刻度45cm；当挂上30N的重物时，指针指向的刻