人教版高中物理必修一高一第三章单元测试题

人教版高中物理必修一高一第三章单元测试题单元概述本章作为高中物理力学的基础篇章，核心围绕“相互作用”展开，旨在引导同学们深入理解常见的三种力——重力、弹力与摩擦力的产生条件、大小计算及方向判断，并在此基础上掌握力的合成与分解法则，最终学会分析物体在共点力作用下的平衡条件。这不仅是后续学习牛顿运动定律的基石，也是培养物理思维、解决实际问题能力的关键一环。本单元测试题将全面考察同学们对这些核心概念的理解深度与应用能力。---一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40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.关于重力，下列说法中正确的是（）A.物体所受重力的方向总是垂直向下B.物体的重心一定在物体上C.物体所受重力的大小与物体的运动状态无关D.同一物体在地球各处所受重力大小都相同2.关于弹力，下列说法正确的是（）A.相互接触的物体间一定有弹力B.物体发生形变时一定产生弹力C.弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反D.放在水平桌面上的物体受到的支持力是由于物体发生形变而产生的3.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.静摩擦力的大小与正压力成正比C.滑动摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反D.静止的物体不可能受到滑动摩擦力4.一个物体受到三个共点力的作用，在下列给出的几组力中，能使物体处于平衡状态的是（）A.3N，4N，8NB.3N，5N，7NC.2N，4N，6ND.1N，2N，4N5.如图所示，物体A静止在斜面上，关于物体A所受的力，下列说法正确的是（）（*此处应有一简单示意图：一个物块静止在倾角为θ的斜面上*）A.受重力、支持力和下滑力B.受重力、支持力和静摩擦力C.受重力、支持力、静摩擦力和下滑力D.受重力、支持力、滑动摩擦力6.两个共点力F₁和F₂，其合力为F，则下列说法正确的是（）A.合力F一定大于任何一个分力B.合力F的大小可能等于F₁，也可能等于F₂C.合力F有可能小于任何一个分力D.合力F的大小随F₁和F₂之间夹角的增大而增大7.用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，木块静止不动，关于木块受到的静摩擦力，下列说法正确的是（）A.静摩擦力方向竖直向上B.静摩擦力随F的增大而增大C.静摩擦力与木块的重力大小相等D.如果F减小到某一值，木块开始下滑，此时静摩擦力变为滑动摩擦力8.在“探究求合力的方法”实验中，下列说法正确的是（）A.两弹簧秤的拉力方向必须相互垂直B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.实验中，弹簧秤必须保持与木板平行D.两次拉橡皮条时，需将橡皮条的结点拉到不同的位置9.一个质量为m的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ，用一个与水平方向成θ角的力F拉物体，使物体沿水平地面匀速前进，此时物体受到的摩擦力大小为（）A.μmgB.FcosθC.μ(mg-Fsinθ)D.μ(mg+Fsinθ)10.物体在几个共点力作用下处于平衡状态，若撤去其中一个力F，而其余力保持不变，则物体随后的运动情况是（）A.一定沿着F的方向做匀加速直线运动B.一定沿着F的反方向做匀加速直线运动C.可能做匀变速曲线运动D.可能做匀速圆周运动---二、实验题(本题共2小题，共20分)11.(8分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，所用装置如图所示。（*此处应有一简单示意图：铁架台悬挂弹簧，弹簧下端挂钩码，旁边有刻度尺*）(1)实验中，需要测量的物理量有：_________________和_________________。(2)他通过实验得到如下数据：钩码质量m/g弹簧总长度l/cm-----------------------------05.0507.01009.015011.020013.0根据表中数据，在坐标纸上作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像（F以N为单位，x以m为单位）。由图像可求得弹簧的劲度系数k=________N/m。（g取9.8m/s²，结果保留两位有效数字）12.(12分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中：(1)主要实验步骤如下：A.在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根细绳，细绳的另一端分别系着绳套B、C。B.用两个弹簧秤分别钩住绳套B、C，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数F₁和F₂，并记录下两条细绳的方向。C.只用一个弹簧秤，通过绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，读出弹簧秤的示数F，并记录下细绳的方向。D.按照一定的标度，在白纸上画出F₁、F₂和F的图示。E.以F₁、F₂为邻边作平行四边形，求出合力F'。比较F'与F的大小和方向，得出结论。上述步骤中，有重要遗漏的步骤是________（填步骤前的字母），遗漏的内容是：________________________________________________。(2)某同学的实验结果如图所示，其中F是用一个弹簧秤拉时的图示，F'是通过平行四边形定则作出的合力图示。图中________（填“F”或“F'”）是理论值，________（填“F”或“F'”）是实验测量值。（*此处应有一简单示意图：包含F₁、F₂、F、F'的力图*）(3)本实验采用的科学方法是________。A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法---三、计算题(本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。)13.(12分)一个质量为5kg的物体，放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2。现用一个与水平方向成37°角斜向上的拉力F拉物体，使物体在水平地面上匀速前进。（g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：(1)物体受到的滑动摩擦力大小；(2)拉力F的大小。14.(14分)如图所示，质量为m的物体A放在倾角为θ的固定斜面上，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ。用一个沿斜面向上的力F拉物体A，使物体A沿斜面匀速向上运动。（重力加速度为g）（*此处应有一简单示意图：一个物块在倾角为θ的斜面上，受沿斜面向上的拉力F*）求：(1)物体A受到的支持力大小；(2)物体A受到的摩擦力大小和方向；(3)拉力F的大小。15.(14分)如图所示，质量为M的物体用两根轻绳悬挂在天花板上，其中一根轻绳水平，另一根轻绳与竖直方向成α角。已知重力加速度为g，求两根轻绳对物体的拉力大小。（*此处应有一简单示意图：一个物体用两根绳悬挂，一根水平向左，一根斜向右上方与竖直方向成α角*）---参考答案与解析一、单项选择题1.C解析：重力方向竖直向下，A错；重心不一定在物体上，如圆环，B错；重力大小G=mg，与运动状态无关，C对；同一物体在地球不同纬度重力大小不同，D错。2.C解析：接触且发生弹性形变才有弹力，A、B错；弹力方向与施力物体形变恢复方向相同，即与施力物体形变方向相反，C对；桌面对物体的支持力是桌面形变产生的，D错。3.C解析：摩擦力方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无关，A错，C对；滑动摩擦力大小与正压力成正比，静摩擦力与外力有关，B错；静止物体可以受滑动摩擦力，如擦黑板时黑板静止，D错。4.B解析：三力平衡，任意两力之和大于等于第三力，任意两力之差小于等于第三力。B选项3+5>7，5-3<7，满足。5.B解析：物体静止在斜面上，受重力、支持力，由于有沿斜面向下的运动趋势，故受沿斜面向上的静摩擦力。“下滑力”是重力的分力，不是独立的力，A、C、D错。6.B解析：合力可以大于、等于或小于分力，A错，B对；C选项表述不严谨，“有可能”在某些情况下成立，但作为单选题，B选项更准确；夹角增大，合力减小，D错。7.A解析：木块静止，竖直方向重力与静摩擦力平衡，静摩擦力方向竖直向上，大小等于重力，与F无关，A、C对？注意题目是单选题。C选项“静摩擦力与木块的重力大小相等”正确，A选项“静摩擦力方向竖直向上”也正确。此处可能题目设置问题，或我考虑不周。严格来说，A和C都是正确的。若只能选一个，可能更侧重方向，A。（*注：实际考试中需根据题目意图判断，此处A、C均合理，可能题目设计初衷为多选，但标注为单选，需留意。*）8.C解析：两弹簧秤拉力方向不必垂直，A错；橡皮条方向与合力方向一致，不一定在角平分线上，B错；弹簧秤必须与木板平行，保证力在同一平面内，C对；两次必须拉到同一结点O，D错。9.B解析：物体匀速前进，水平方向Fcosθ=f。f=μN，N=mg-Fsinθ，故f=μ(mg-Fsinθ)，也等于Fcosθ。题目问的是“此时物体受到的摩擦力大小”，B和C都对？根据平衡条件，B选项Fcosθ直接是摩擦力大小，C选项是根据摩擦定律计算。两者等价。单选的话，B选项更直接反映平衡关系。10.C解析：撤去一个力后，其余力的合力与F等大反向。若物体原静止，则沿合力方向匀加速直线运动；若物体原运动方向与合力方向共线，则匀变速直线运动；若不共线，则匀变速曲线运动。故C对，A、B错；匀速圆周运动合力方向时刻改变，D错。二、实验题11.(1)钩码的重力（或质量）；弹簧的伸长量（或总长度与原长之差）(2)图像略（应为过原点的倾斜直线）；25N/m(根据ΔF/Δx计算，(0.196N)/(0.008m)=24.5N/m，保留两位有效数字为25N/m)12.(1)B；记录下两条细绳的方向（或：记录下F₁和F₂的方向）(2)F'；F(3)B三、计算题13.解：(1)对物体进行受力分析，竖直方向：N+Fsin37°=mg水平方向：Fcos37°=f又f=μN联立解得N=mg-Fsin37°f=μ(mg-Fsin37°)由于物体匀速，f=Fcos37°代入数据：F×0.8=0.2×(5×10-F×0.6)0.8F=0.2×(50-0.6F)0.8F=10-0.12F0.92F=10F≈10.9N则f=Fcos37°≈10.9×0.8≈8.7N(2)由上式解得F≈11N(保留两位有效数字)（*注：计算过程中可先保留多位小数，最后结果按要求保留。*）14.解：(1)垂直于斜面方向：N=mgcosθ(2)沿斜面方向：f+mgsinθ=F滑动摩擦力f=μN=μmgcosθ方向沿斜面向下(3)由(2)得F=mgsinθ+f=mgsinθ+μmgcosθ=mg(sinθ+μcosθ)15.解：设水平绳拉力为F₁，倾斜绳拉力为F₂。对物体进行受力分析，物体受重力Mg、F₁、F₂。水平方向：F₁=F₂sinα竖直方向：F₂cosα=Mg解得F₂=Mg/cosαF₁=Mgtanα故水平轻绳拉力为Mg