2025版人教版高中物理精讲精练必修1第三章《相互作用-力》基础与培优达标检测卷 解析版

第三章《相互作用-力》基础与培优达标检测卷

一：单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求

的。

1．网上热传一段视频，唤醒了“80、90后”的记忆，奶奶站在凳子上用杆秤给小孙子称体重（称重时小孙子的脚已

离开地面），多才的网友根据视频画了一幅漫画，如图所示，则下列说法正确的（）

A．地面对凳子的支持力是由于地面的形变产生的

B．奶奶对凳子的压力是由于凳子的形变产生的

C．奶奶对凳子的压力就是奶奶的重力

D．小孙子为了悬空而不断抬高小腿，此过程中小孙子的重心一定不变

【答案】A

【详解】A．地面对凳子的支持力是由于地面的形变产生的，故A正确；

B．奶奶对凳子的压力是由于奶奶的脚形变产生的，故B错误；

C．奶奶对凳子的压力作用与凳子，奶奶的重力作用于奶奶，二者施力物体、受力物体均不同，且是不同性质的力，

故C错误；

D．小孙子为了悬空而不断抬高小腿，此过程中小孙子的重心发生变化，故D错误。

故选A。

2．如图，我国古代将墨条研磨成墨汁时，讲究“圆、缓、匀”。当墨条的速度方向水平向右时，砚台始终静止在水

平桌面上。下列说法正确的是（）

A．砚台对墨条的摩擦力水平向右

B．桌面对砚台的摩擦力水平向左

C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对作用力与反作用力

D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力

【答案】B

【详解】A．墨条水平向右运动，则墨条相对砚台向右运动，砚台对墨条的摩擦力水平向左，故A错误；

B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力水平向右，砚台保持静止，根据平衡条件可知，桌面对砚台的摩擦力

水平向左，故B正确；

C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C错误；

D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，

故D错误。

故选B。

3．打印机在正常工作的情况下，进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构如图所示，图中刚好有2张相

同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动并带动第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张1之间的动摩擦因

数为1，纸张1与纸张2之间、纸张2与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为2，工作时搓纸轮给第1张纸压力大

小为F，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则打印机正常工作打印第1张纸时，下列说法正确的是

（）

A．纸张1对纸张2的摩擦力方向向左

B．纸张1对纸张2的摩擦力大小为2(Fmg)

C．12

D．摩擦片对纸张2的摩擦力大小一定为2(F2mg)

【答案】B

【详解】A．第1张纸相对第2张纸向右运动，所以第1张纸受到第2张纸的摩擦力方向向左，则纸张1对纸张2

的摩擦力方向向右，故A错误；

B．工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，第1张纸对第2张纸的压力为F+mg，则第1张纸与第2张纸之间的

滑动摩擦力为

f122N122(Fmg)

故B正确；

C．为了使进纸系统能正常进纸，以第1张纸为对象，则有

1F2(Fmg)

可得

12

故C错误；

D．打印机正常工作打印第1张纸时，第2张纸处于静止状态，根据受力平衡可得摩擦片对纸张2的摩擦力大小为

f静f122(Fmg)

故D错误。

故选B。

4．如图所示，三角形木块a放在粗糙水平面上，物体b沿a的斜面匀速下滑，则（）

A．a保持静止，水平面对a没有摩擦力B．a保持静止，水平面对a有向左的摩擦力

C．a保持静止，水平面对a有向右的摩擦力D．a可能向右滑动，水平面对a有向左的摩擦力

【答案】A

【详解】以ab整体为研究对象，受力分析，受重力、地面的支持力，根据平衡条件NGAGB，地面的摩擦力f0。

故选A。

5．在日常生活中，力的分解有着广泛的应用，如图甲，用斧子把木桩劈开，已知两个侧面之间的夹角为2θ，斧子

对木桩施加一个向下的力F时，产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2，由图乙可得，下列关系正确的是（）

FF

A．FFB．FF

122sin122cos

FF

C．FFD．FF

122tan122sin2

【答案】A

【详解】根据力的平行四边形定则，将力F按照力的作用效果分解成两个分力如图所示

由几何关系知

F

FF

122sin

故选A。

6．一本质量为m的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数为μ，

A4纸与书页间的动摩擦因数为2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力F

作用于A4纸上，若要使书与A4纸一起运动，则A4纸上面书页的质量应至少大于（）

mmmm

A．B．C．D．

16842

【答案】C

【详解】设A4纸上面的书页的质量为m0，若要使书与A4纸一起运动，则

F22m0g

且

Fmg

所以

22m0gmg

解得

m

m

04

故选C。

，，

7．如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA3kgmB2kgmC1kg，物体A与B、B与C间的动

摩擦因数均为0．2，地面光滑，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将C物体向左缓慢拉出，则作用在C

物体上水平向左的拉力大小为（取g10m/s2，物体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）

A．2NB．4NC．6ND．12N

【答案】D

【详解】AB间的最大静摩擦力为

f1mAg0.2310N6N

BC间的最大静摩擦力为

f2(mAmB)g0.2510N10N

由此可得

f1f2

故AB间先发生相对滑动，BC将一起向左运动，对A受力分析，由平衡条件

TmAg0.2310N6N

对BC整体受力分析，由平衡条件

FTf16N6N12N

故选D。

8．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和3m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过

滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B、B与木板间的动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力等

于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为θ时，物块A、B刚好要滑动，则tanθ的值为（）

31

A．B．1C．D．2

22

【答案】A

【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好要滑动，对A物块受力分析如图

沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力

f1Nmgcos

根据平衡条件可知

Tmgsinmgcos

对B物块受力分析如图

沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力

f2N4mgcos

根据平衡条件可知

3mgsinTmgcos4mgcos

可得

3

tan

2

故选A。

二：多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全

部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为F，以下说法中正确的是（）

A．若F1和F2的大小不变，θ角越小，合力F就越大

B．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大

C．如果夹角θ满足一定条件，合力F和分力F1、F2的大小可能相等

D．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大

【答案】AC

【详解】A．若F1和F2的大小不变，θ角越小，根据平行四边形定则知，合力F就越大，故A正确；

B．合力可能比分力大，可能比分力小，也可能与分力相等，故B错误；

C．如果夹角为120度，F1、F2大小相等，则合力与分力大小相等，故C正确；

D．如果夹角θ不变，若夹角为180度，F1大小不变，增大F2，则合力可能减小，故D错误。

故选AC。

10．木块A、B分别重50N和30N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。与A、B相连接的轻弹簧被压缩

了5cm，系统置于水平地面上静止不动。已知弹簧的劲度系数为100N/m。用F=1N的不变力水平向右作用在木块

A上，如下图所示。力F作用后（）

A．木块A所受摩擦力大小是4N，方向向右

B．木块A所受摩擦力大小是9N，方向向右

C．木块B所受摩擦力大小是5N，方向向左

D．木块B所受摩擦力大小是6N，方向向左

【答案】AC

【详解】当A不受外力F作用时，A、B之间产生弹力大小为5N，均未达到各自的最大静摩擦力，A受到的摩擦

力大小为5N，方向水平向右；B受到的摩擦力大小为5N，方向水平向左。当A受到外力F=1N作用时经过受力

分析可知，A受到的摩擦力大小为4N，方向水平向右，弹簧仍然是原状，弹力大小不变，B受到的摩擦力大小仍

为5N，方向水平向左。

故选AC。

11．如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接

B的一段细绳与斜面平行，滑轮通过轻杆固定在天花板上，A、B、C都处于静止状态，忽略滑轮的自重，则（）

A．水平面对C的支持力小于B、C的总重力

B．杆对滑轮的作用力方向竖直向上

C．B一定受到C的摩擦力

D．C一定受到水平面的摩擦力

【答案】AD

【详解】AD．以B、C组成的整体为研究对象，受力如图所示

根据平衡条件可得水平面对C的支持力大小为

NGCGBFsinGCGB

水平面对C的摩擦力大小为

fFcos

方向水平向左，故AD正确；

B．滑轮受到重力和左右绳子的拉力，这三个力的合力的方向不在竖直方向上，所以杆对滑轮的作用力方向一定不

是竖直向上，故B错误；

C．当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力；当B的重力沿斜面向下的分力不等于绳子的

拉力时，B受到摩擦力，故C错误。

故选AD。

12．如图所示，倾角为60°、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光

滑球B，斜面体受到水平向右的外力F，系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静

摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g（）

A．球B受到斜面体的弹力大小为2mg

B．球B受到墙面的弹力大小2mg

C．为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最大为3mg(mM)g

D．为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最小一定为3mg(mM)g

【答案】AC

【详解】A．B球受力如图

球B受到斜面体的弹力大小为

mg

N2mg

1cos60

故A正确；

B．球B受到墙面的弹力大小

F1mgtan603mg

故B错误；

C．对AB整体分析，受力如图

则有

N(Mm)g

fN

FF1f

联立可得水平向右的外力F最大为

Fm3mg(Mm)g

故C正确；

D．对AB整体分析，受力如图

则有

N(Mm)g

fN

FfF13mg

当

3mg(Mm)g

则

Fmin0

当

3mg(Mm)g

则有

Fmin3mg(Mm)g

故D错误。

故选AC。

三：实验题:本题共2小题，第一小题小题5分，第二小题7分，共12分。

13．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重

物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计

A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为，图乙的示数为N。

(2)下列的实验要求中不必要是

A．细线应尽可能长一些

B．应测量重物M所受的重力

C．细线AO与BO之间的夹角应尽可能大于90°

D．改变拉力的大小与方向，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

(3)图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法正确的是。

A．图中的F是力F1和F2合力的理论值

B．图中的F是力F1和F2合力的理论值

C．F是力F1和F2合力的实际测量值

D．本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的

【答案】N3.78~3.82NCDBCD

【详解】(1)［1］［2］弹簧测力计示数的单位为N，弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N，所

以示数为3.80N。

(2)［3］A．细线应尽可能长一些，能更加准确的记录力的方向，故A不符合题意；

B．实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故B不符合题意；

C．细线AO与BO之间的夹角适当大一点，不一定需要大于90°，故C符合题意；

D．当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹

簧测力计B的大小与方向也一定，故应该调整O点位置多次测量，故D符合题意。

故选CD。

(3)［4］ABC．F1与F2的合力的实际值测量值等于下面悬挂重物的重力大小，方向与重力方向相反；而理论值是通

过平行四边形定则得到的值。所以F是F1和F2的合力的实际值，F′是F1和F2的合力的测量值，故A错误，BC正

确；

D．本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的，故D正确。

故选BCD。

14．某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同

拉动小圆环的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是在白

纸上根据该次实验结果画出的图。

(1)本实验主要采用的科学方法是（）

A．控制变量法B．等效替代法

(2)图甲所示的操作过程是：用两个规格相同的弹簧测力计，通过细绳沿平行木板平面的不同方向同时拉挂在橡皮筋

一端的小圆环，将小圆环拉至某点O，记下O点位置和两细绳的方向，并读出两个拉力的大小。左侧弹簧测力计的

示数F12.00N，由图可读出右侧弹簧测力计的示数F2N。

(3)图乙中的力F和力F，一定沿橡皮条AO方向的是(选填“F”或“F”)。

(4)在另一次实验中，该同学用两个弹簧测力计，通过细绳对小圆环施加平行木板平面的拉力作用，两个拉力的方向

如图丙所示。如果小圆环可视为质点，且小圆环、橡皮条和细绳的重力可忽略不计，小圆环平衡时，橡皮条AO、

细绳OB和OC对小圆环的拉力的分别为F1、F2和F3，关于这三个力的大小关系，正确的是____________。

A．F1F2F3B．F3F1F2C．F2F3F1D．F3F2F1

【答案】(1)B

(2)1.90/1.89/1.91

(3)F

(4)A

【详解】（1）该实验过程中，其合力与分力的作用效果，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。

故选B。

（2）由题图可知，图中弹簧测量计每一个小格表示0.1N，所以其读数为1.90N。

（3）由题图可知，F是F1和F2所组成的平行四边形的对角线。所以其为理论值，由此可知，F为实际值，即力F

的方向一定沿橡皮条AO方向。

（4）最后绳子的结点O静止，由平衡态，竖直方向有

F1F2cos30F3cos60

水平方向有

F2sin30F3sin60

整理有

23

F23F3，FF

132

即

F1F2F3

故选A。

四：解答题:本题共4小题,第一小题小题6分，第二小题8分，第三小题10分，第四小题12分，共36分。

15．如图所示，质量m=2kg的物体静置于水平面上，一个质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一

端施一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2．逐渐增大F，当弹簧长度为15cm时，物体在水平面做匀

速直线运动(g=10m/s2)(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)．试求：

(1)弹簧的劲度系数；

(2)当弹簧拉长到12cm时，物体所受的摩擦力；

(3)当弹簧拉长到16cm时，物体所受的摩擦力．

【答案】(1)80N/m.(2)1.6N.(3)4N.

【详解】（1）物体匀速前进时，由平衡条件得

k(x−x0)=μmg

代入数据解得

k=80N/m

（2）若将弹簧拉长到12cm时，弹簧的拉力为

F1=k(x1−x0)=80N/m×(0.12−0.10)N=1.6N

最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力

Ffm=0.2×2×10N=4N

可知物体没动，则所受的静摩擦力为

Ff1=F1=1.6N

（3）若将弹簧拉长到16cm时，弹簧弹力为

F2=k(x2−x0)=80N/m×(0.16−0.10)N=4.8N

大于最大静摩擦力；故物体将加速前进；物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为

Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10N=4N

16．有一直角“V”形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为60°，有一质量为m的正方体均

匀木块放在槽内，木块与BC面间的动摩擦因数为μ，与AB面间无摩擦。现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽

运动，求：

(1)AB面对木块的支持力；

(2)木块受到的动摩擦大小。

3

【答案】(1)mg；方向垂直AB面斜向上

2

1

(2)mg

2

【详解】（1）重力按照实际作用效果正交分解，如图所示，

AB面对木块的支持力大小

3

F支Fmgsin60mg

12

方向垂直AB面斜向上。

（2）由上一问分析可得木块对BC面的压力大小

1

F压Fmgsin30mg

22

滑动摩擦力大小

1

FF压mg

f2

17．如图所示，质量M=4kg物块甲置于倾角为37°的斜面，物块甲与斜面间动摩擦因数=0.5，物块与斜面间最大

静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。质量为m=1.5kg的物块乙通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，水平轻绳

OA与物块甲连接于A点，轻绳OB与水平方向夹角也为37°。对物块甲施加沿斜面向上的力F（图中未画出）使甲、

乙两物体均静止。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）轻绳OA、OB的弹力大小分别为多少？

（2）力F大小的取值范围。

【答案】（1）20N，25N；（2）30NF50N

【详解】（1）对结点O受力分析，由平衡条件可知，轻绳OA的弹力大小为

mg

F20N

Atan37

轻绳OB的弹力大小为

mg

F25N

Bsin37

（2）对甲物块受力分析，拉力F较小时，最大静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件可得

Mgcos37FNFAsin37

fmFN

解得

fm10N

F1fmMgsin37FAcos37

解得

F130N

拉力F较大时，最大静摩擦力沿斜面向下，由平衡条件可得

F2fmMgsin37FAcos37

解得

F250N

故力F大小的取值范围为

30NF50N‍

18．如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为m=0.4kg的圆环，地面上放一质量为M=2.5kg

的物块，物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与

竖直方向的夹角分别为α=37°，β=53°。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（重力加速度g=10N/kg，

取