2020-2021学年高中物理必修第一册第三章《相互作用-力》测试卷及答案解析

2020-2021学年高中物理必修第一册第三章《相互作用一力》

测试卷

一.选择题（共10小题）

1.图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是（）

2.如图所示，在水平地面固定着一个四分之一圆弧轨道A,左侧紧靠竖直墙，底端与水平

面相切。若将一光滑圆球B（视为质点）从圆弧的底部往上推，推力始终沿轨道切线方

向。设轨道A对圆球B的支持力为Fi，B受到的推力为F2。若向上缓慢推动圆球B少

A.Fi增大，F2减小B.Fi减小，F2减小

C.Fi减小，F2增大D.Fi增大，F2增大

3.如图所示，高层住宅外安装空调主机时,电机通过缆绳牵引主机。为避免主机与阳台、

窗户碰撞，通常会用一根拉绳拽着主机，保持与墙面之间距离不变，地面上拽拉绳的人

通过移动位置，使拉绳与竖直方向的夹角B保持不变，在此过程中主机沿竖直方向匀速

上升，则在提升主机过程中，下列说法正确的是（）

电机

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A.缆绳拉力Fi和拉绳拉力F2大小都不变

B.缆绳拉力Fi增大，拉绳拉力F2减小

C.缆绳与竖直方向的夹角a可能大于拉绳与竖直方向的夹角P

D.缆绳拉力Fi和拉绳拉力F2大小都增大

4.如图所示，质量为m的木块A叠放在质量为M的水平长直木板B上，A与墙壁用水平

细绳连接，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为山今用一水平向右恒力F拉B使之

向右匀速运动，关于A、B受到摩擦力的情况，下列说法正确是（）

5A

'yA〉》外?，，〉“-“"”》〉》"〉/，》

A.A受到与F方向相反的摩擦力，数值为pmg

B.A受到与F方向相同的摩擦力，数值为^mg

C.B受到地面施加的与F方向相反的摩擦力，大小为“Mg

D.B受到地面施加的与F方向相反的摩擦力，大小为F

5.如图所示，人握住旗杆匀速上爬，下列说法正确的是（）

A.人受到的摩擦力是滑动摩擦力

B.人受到的摩擦力的方向是向上的

C.匀速上爬过程中手握旗杆的力越大，人受到的摩擦力越大

D.若人加速向上爬，人受的摩擦力仍保持不变

6.如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，光滑小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一

端跨过由轻杆固定的光滑轻质定滑轮，用方向不变的力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移

动一小段距离，斜面体始终静止。则在小球移动过程中（）

A.斜面对小球的支持力变大

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B.轻杆对滑轮的作用力变大

C.地面对斜面的摩擦力变大

D.细线对小球的拉力变小

7.下列物理量属于矢量的是（）

A.质量B.重力C.时间D.路程

8.下列物理量按平行四边形定则运算的是（）

A.重力势能B.功C.加速度D.质量

9.关于力，下列说法中正确的是（）

A.摩擦力一定与物体运动方向相反

B.有弹力一定有摩擦力

C.合力不可能等于其中一个分力

D.大小为4N、8N、15N的三个力合力大小可以为5N

10.如图所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现水平向右

缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面且球面始终静止），挡

板对小球的弹力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况是（）

A.F减小，FN减小B.F减小，FN增大

C.F增大，FN增大D.F增大，FN减小

二.多选题（共6小题）

11.如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B,在物体B与竖直

墙之间放置一光滑小球A,整个系统处于静止状态。现用水平力F拉着物体B缓慢向右

移动一小段距离后，系统仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（）

A.小球A对物体B的压力逐渐增大

B.小球A对物体B的压力逐渐减小

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C.拉力F逐渐减小

D.墙面对小球A的支持力先增大后减小

12.如图所示，有一质量不计的杆A0,长为R,可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个

重为G的物体，另一根绳一端系在。点，另一端系在以0点为圆心的圆弧形墙壁上的C

点。当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中（保持0A与地面夹角。不变）,

0C绳所受拉力T及0A杆所受压力N的大小变化情况是（）

A.N逐渐减小B.T逐渐增大

C.T先减小后增大D.N先增大后减小

13.如图所示，一根轻绳一端系着物体A,另一端跨过两个滑轮后系于天花板上的Q点，

整个系统处于静止状态，不计滑轮的质量和一切摩擦。现将绳端由Q缓慢地向左移动一

小段距离到P点，系统重新平衡后，物体A的高度、两滑轮间的绳与水平方向的夹角。

的变化情况是（）

A.。角不变B.e角变小C.物体A上升D.物体A下降

14.如图所示，滑轮C用硬杆固定在天花板上，另一滑轮0通过细绳悬挂一物体P.把另

一根细绳一端固定在天花板上的A点，另一端绕过定滑轮C后悬挂物体Q,然后把悬挂

物体P的滑轮放于AC之间的细绳上，最终整个装置处于平衡，假设细绳足够长，不计

一切摩擦。现把天花板上的绳端A点沿天花板稍微向左平移一小段之后又固定，系统又

重新达到平衡。则以下说法正确的是（）

P亡IQ

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A.绳子上的拉力大小变大

B.绳子上的拉力大小不变

C.绳子A0与CO间的夹角变大

D.绳子AO与CO间的夹角不变

15.如图所示，A、B两物块质量均为m,两物块由一轻质弹簧拴接，质量为M的物块C

放在足够高的水平桌面上，物块C与B之间由绕过固定光滑定滑轮的细线相连，C与水

平桌面之间的动摩擦因数为中初始时，系统处于静止，细线恰好伸直且无作用力。现

对物块C施加一个水平方向的力F,物块C在F作用下向右匀加速运动，位移为x时速

度为v,此时物块A恰好离开地面。则此过程中（）

B.F的最小值为uMg+（用於）栈

C.弹簧的弹性势能变化量为零

D.F做的功为-（M+m）v2+mgx

16.如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧

固定在竖直墙壁上，用力F向左拉B,使B以速度v向左匀速运动，这时弹簧的拉力为

FT,则下面说法中正确的是（）

A.木板B受到A的滑动摩擦力的大小等于FT

B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于FT

C.若木板B以2V的速度运动，木块A受到的摩擦力大小为2FT

D.若用2F的力作用在木板B上，木块A受到的摩擦力大小仍为FT

三.填空题（共21小题）

17.如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增

大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所

示。根据图乙中所标出的数据可计算出物体的质量为kg,物体与水平面间的动摩

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擦因数为

18.轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。

现用水平力F拉住绳子上的一点0,使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但

圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff将（选填“增

大不变"或"减小”），环对杆的压力FN将（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

19.两根长度相等的轻绳，下端挂一质量为m的物体，上端分别固定在天花板上的A、B

两点，A、B两点间的距离为s。如图所示，已知两绳所能承受的最大拉力均为F,则每

根绳的长度不得短于。

20.如图所示，一只质量为m的小虫子沿弧形树枝缓慢向上爬行，A、B两点中在点

容易滑落；弧形树枝某位置切线的倾角为0,则虫子经该位置时对树枝的作用力大小

为o

21.小明家里有个非常有趣的轻质小弹簧，有一天小明决定测出弹簧的劲度系数和原长。小

明在弹簧下面挂一个质量m=200g的祛码，量出弹簧的长度为13cm。小明再添加一个质

量M=300g的祛码，发现此时弹簧又伸长了3cm,并且此时仍然在弹簧的弹性限度内。

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则弹簧的原长为cm,弹簧的劲度系数为N/m。

22.如图所示，物体A重40N,物体B重20N,A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，

物体B用细绳系住，当水平力F=32N时，恰能将A匀速拉出，则接触面间的动摩擦因

数为_______

23.如图所示，A、B、C的质量分别为m、2m、3m,A、B间用细绳连接跨在固定在C上

的光滑定滑轮上，整个系统处于静止状态，则B与C之间的摩擦力的大小为,C

与地面之间的摩擦力的大小为。

O

24.如果一个物体受到两个或更多力的作用，有些情况下这些力_____上，或者虽不作用

在匕但它们的交于一点，这样的一组力叫做共点力。

25.原长为16cm的轻质弹簧，将弹簧一端固定在墙壁上，另一端由甲一人用10N的力拉弹

簧，弹簧长度变为18cm,此弹簧的劲度系数为N/m,若甲、乙两人同时用10N

的拉力向外拉弹簧时，弹簧长度为cm。

26.如图所示，两物体A、B的质量分别为M和m,用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，A物

体静止在水平面上。若不计摩擦，B物体对绳的作用力大小为；地面对A物体的

支持力大小为»

27.地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一，乘坐地铁需要进行安全检查，如图是安检时

传送带运行的示意图。某乘客把一行李箱放在水平传送带上。在行李箱随传送带一起匀

速运动的过程中，行李箱（选填“受到”或“不受”）摩擦力的作用，你判断的

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理由是_______

n

28.如图所示，放在水平地板上的木箱，在Fi=40N的水平向右的拉力作用下，做匀速直

线运动，由此可知，木箱所受摩擦力的方向（填“向左”或“向右”），摩擦力的

大小F2=N.

29.物体与竖直墙壁的滑动摩擦系数为上物体的质量为m,当物体沿着墙壁自由下落时,

物体受到的摩擦力为.

30.”研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮

筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.

（1）图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是.

（2）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.

31.一个试验小组的同学设计了一个测量动摩擦因数的试验.如图所示，把弹簧测力计的一

端固定在墙上，另一端与一物块P相连，用力F水平向左拉物块下面的金属板，金属板

向左运动，此时测力计的示数稳定（图中己把弹簧测力计的示数放大画出），则物块P受

到金属板的滑动摩擦力的大小是N；方向.若用弹簧测力计测得物块P

重13N,根据下面表格中给出的动摩擦因数，则可推算出物块P的材料是.

材料动摩擦因数

金属-金属0.25

橡胶-金属0.30

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图2

(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须

A.每次将橡皮条拉到同样的位置

B.两弹簧秤的夹角相同

C.每次弹簧秤示数必须相同

D.只要一个弹簧秤的读数相同就行

(2)图2所示，是甲乙两位同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果,

则其中同学实验结果比较符合实验事实.

33.如图所示，用水平力F把铁块紧压在竖直墙面上，铁块所受的重力为8N,当水平力F

为20N时，铁块恰能匀速下滑，铁块所受摩擦力为.N,铁块与墙的动摩擦因数

34.如图所示，物体B的上表面水平，B上面载着物体A,当它们一起沿固定斜面C匀速

下滑的过程中，物体A受到.个力。

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35.如图所示，一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5,在弹性限度内当挂上

80N重物时指针正对刻度45,若要指针正对刻度20,应挂重物N.

0

-

10-

20-

30-

40-

36.物体受到同一直线上的两个力的作用，Fi=30N,F2=14N.则这两个力的合力的大小

为.

37.如图所示，一重为40N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到

两个方向相反的力Fi、F2的作用，其中Fi=13N,F2=6N.已知木块与桌面间的动摩擦

因数为0.2,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

（1）木块所受摩擦力的大小是N；

（2）当只将Fi撤去时，木块受到的摩擦力大小是N；

（3）若撤去的力不是Fi而是F2,木块受到的摩擦力大小是No

四.解答题（共10小题）

38.如图所示，放在表面粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻

绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线

沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角0=53°,斜面倾角a=37°,物块A和B

的质量分别为nu=5kg,mB=lkg,弹簧的劲度系数k=500N/m,（sin37°=0.6,cos37°

=0.8,重力加速度g=10m/s2）,求：

（1）弹簧的伸长量x；

（2）物块A受到的摩擦力。

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39.如图，将质量m=lkg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。

环与杆间动摩擦因数p=0.9.对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角。=53°的

拉力，（取si力3°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2）o（结果可以保留分数）

（1）逐级增大拉力，当拉力为日时，圆环沿杆匀速运动，求Fi的大小。

（2）小明同学认为，当拉力继续增大为F2时，环还是匀速运动，求F2的大小

（3）请进一步分析，当静止的环受到的拉力方向不变，大小分别为下列各值时，圆环处

于怎样的运动状态

a.0<F3<FI；

b.Fi<F4<F2；

C.FS>F2

40.质量为m=0.8kg的祛码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方

向的夹角为37°,PB沿水平方向。质量为M=10kg的木块与PB相连，静止于倾角为

37°的斜面体上,斜面体静止在地面上，如图所示。（取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°

=0.8）求：

（1）轻绳PB拉力的大小。

（2）斜面体所受木块的摩擦力和弹力的大小。

（3）地面对斜面体的摩擦力。

41.将一个质量为4kg的铅球放在倾角为30°的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球和斜面

均处于静止状态，不考虑铅球受到的摩擦力。

（1）请画出铅球受力示意图；

（2）铅球对挡板的压力和对斜面的压力分别是多少。

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42.如图所示，质量为2kg的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F作用下静止在

水平地面上。已知力F的大小为5N（重力加速度g=10m/s2sin37.=0.6.cos37.=0.8）

（1）画出物体的受力示意图

（2）求地面对物体的摩擦力f和支持力FN大小

43.如图所示，水平传送带以速度vo=2.5m/s顺时针转动，不可伸长的轻绳跨过定滑轮连

接托盘Q和物块P（置于传送带最右端、可视为质点），OP段水平，物块P与托盘Q均

处于静止状态。已知物块P的质量mi=0.2kg、与传送带间的动摩擦因数P=0.5,传送

带的两端相距l=2m,托盘Q到地面的高度h=1.25m,不计滑轮与轻绳间的摩擦，重力

加速度g取10m/s2.求:

（1）托盘Q的质量012；

（2）现将质量m=0.1kg的祛码轻放入托盘中，托盘Q开始向下运动，落地后自动与轻

绳脱离，则:

①托盘Q落地的速度大小;

②物块P在传送带上的运动时间to

P

h=\.2Sm

T^TTTTTTTTTTTTTTTTTl

44.如图所示，在竖直悬挂的轻弹簧下吊着一轻质滑轮，一细绳穿过滑轮连接放在水平地面

上质量m=2kg的物体。现用大小Fr=8N、方向竖直向下的力拉右侧的细绳，物体、弹

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簧和滑轮均保持静止。弹簧的劲度系数k=200N/m,取g=10m/s2.求:

(1)物体所受地面的弹力大小FN:

(2)弹簧的伸长量x。

45.如图所示，ab、bd、de均为轻绳，甲乙物体处于静止状态，bd水平，且与天花板平行,

其它角度如图，求甲、乙两物体的质量比m甲：m乙

46.悬挂着的荧光节能灯所受重力为6N,用水平绳将电线拉到与竖直方向成30°角(如图),

求电线BO与水平绳AO所受到的拉力。

47.如图所示，斜面体质量为M=10kg,斜面倾角为a=37°.斜面上有质量m=5kg的重

物，在大小为F=50N、方向平行斜面向上的推力作用下，沿斜面匀速滑动。此过程中斜

面体始终静止于水平面上，g=10m/s2.试求：

(1)地面对斜面体的支持力N和摩擦力f的大小；

(2)重物与斜面体间的动摩擦因数。

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2020-2021学年高中物理必修第一册第三章《相互作用一力》测

试卷

参考答案与试题解析

选择题（共10小题）

1.图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是（）

固定

【解答】解：A、球受重力和弹力，根据平衡条件，杆对小球的力应竖直向上，故A错

误；

B、F2应为零，该绳没有发生形变，否则球不能平衡，故B错误；

C、球受重力、下面球的弹力和墙壁的支持力，两个支持力均垂直于接触面，故C正确；

D、A还有大半圆对它的支持力FN，方向沿过小球A与圆接触点的半径，且指向圆心的

弹力，故D错误。

故选：C。

2.如图所示，在水平地面固定着一个四分之一圆弧轨道A,左侧紧靠竖直墙，底端与水平

面相切。若将一光滑圆球B（视为质点）从圆弧的底部往上推，推力始终沿轨道切线方

向。设轨道A对圆球B的支持力为Fi，B受到的推力为F2。若向上缓慢推动圆球B少

许后，下列说法正确的是（）

A.Fi增大，F2减小B.Fi减小，F2减小

C.Fi减小，F2增大D.Fi增大，F2增大

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【解答】解：以圆球为研究对象，受到重力、圆弧轨道的支持力和推力F的作用，设推

力F与竖直方向的夹角为0,如图所示：

根据平衡条件可得：向上缓慢推动圆球少许后，。变小，则

Fi=Gsin0,F2=GCOS0,B

Fi减小、F2增大,故C正确、ABD错误。

故选：C。

3.如图所示，高层住宅外安装空调主机时，电机通过缆绳牵引主机。为避免主机与阳台、

窗户碰撞，通常会用一根拉绳拽着主机，保持与墙面之间距离不变，地面上拽拉绳的人

通过移动位置，使拉绳与竖直方向的夹角P保持不变，在此过程中主机沿竖直方向匀速

上升，则在提升主机过程中，下列说法正确的是（）

A.缆绳拉力F）和拉绳拉力F2大小都不变

B.缆绳拉力Fi增大，拉绳拉力F2减小

C.缆绳与竖直方向的夹角a可能大于拉绳与竖直方向的夹角p

缆绳拉力和拉绳拉力大小都增大

D.FiF2

【解答】解：ABD、对空调主机受力分析如图，受到重力和两根绳子的拉力，由于空调

主机是匀速运动，故合力为零；

在竖直方向：Ficosa-mg-F2cos0=0

在水平方向：Fisina-F2sin0=O

在上升过程中，a增大，而S不变，联立可以判断缆绳拉力Fi和拉绳拉力F2都增大，故

D正确，AB错误；

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C、因Fl大于F2，根据Fisina=F2sin0可知缆绳与竖直方向的夹角a小于角B，故C错

误。

故选：D。

4.如图所示，质量为m的木块A叠放在质量为M的水平长直木板B上，A与墙壁用水平

细绳连接，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为“，今用一水平向右恒力F拉B使之

向右匀速运动，关于A、B受到摩擦力的情况，下列说法正确是（）

A.A受到与F方向相反的摩擦力，数值为pmg

B.A受到与F方向相同的摩擦力，数值为nmg

C.B受到地面施加的与F方向相反的摩擦力，大小为nMg

D.B受到地面施加的与F方向相反的摩擦力，大小为F

【解答】解：A、由于B相对地面匀速向右运动，故A和地面相对B向左运动，由滑动

摩擦力的方向判定可知，A受到的摩擦力应是向右的，故与F方向相同。故A错误。

B、由对A项的分析知A受到的摩擦力方向向右，与F同向，大小由公式f=pN得：f

=|img,m为木块A的质量。故B正确。

C、由于A与B,B与地面间不光滑，故B不仅受到地面对B的与F相反的摩擦力，大

小为f=H（mAg+mBg）;还受到A对B的摩擦力，大小为f'=|imAg.故C错误。

D、由于木块匀速运动，故有f+f'=F,所以f=F-f,即f=F-umAg,故D错误。

故选:Bo

5.如图所示，人握住旗杆匀速上爬，下列说法正确的是（）

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A.人受到的摩擦力是滑动摩擦力

B.人受到的摩擦力的方向是向上的

C.匀速上爬过程中手握旗杆的力越大，人受到的摩擦力越大

D.若人加速向上爬，人受的摩擦力仍保持不变

【解答】解：A、手与旗杆间不发生相对滑动，所以人受的是静摩擦力，故A错误；

B、人握住旗杆匀速上爬时，受到向下的重力和向上的摩擦力而平衡，故B正确；

CD、手与旗杆间不发生相对滑动，所以人受的是静摩擦力。手握旗杆的力越大，只是人

受到的最大静摩擦力也越大，但实际静摩擦力的大小始终等于重力大小，故C错误；

D、人加速上爬时，向上的摩擦力大于重力，故摩擦力增大，故D错误。

故选：Bo

6.如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，光滑小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一

端跨过由轻杆固定的光滑轻质定滑轮，用方向不变的力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移

动一小段距离，斜面体始终静止。则在小球移动过程中（）

A.斜面对小球的支持力变大

B.轻杆对滑轮的作用力变大

C.地面对斜面的摩擦力变大

D.细线对小球的拉力变小

【解答】解：AD、设物体和斜面的质量分别为m和M,细线与斜面的夹角为。，小球受

到重力mg、斜面的支持力N和细线的拉力T,则由平衡条件得，

斜面方向：mgsina=Tcos0

垂直斜面方向：N+Tsin9=mgcosa

使小球沿斜面缓慢移动时，。增大，其他量不变，T增大，N变小，故AD错误；

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B、对光滑轻质定滑轮，轻杆对滑轮的作用力和细线对滑轮的合力等大反向，由于细线拉

力T增大，且两个力间的夹角变小，根据力的平行四边形定则，可知轻杆对滑轮的作用

力变大，故B正确；

C、对斜面分析受力：重力Mg、地面的支持力N'和摩擦力f、小球的压力N,由平衡

条件得

f=Nsina,N变小，则f变小，故C错误。

故选：Bo

7.下列物理量属于矢量的是（）

A.质量B.重力C.时间D.路程

【解答】解：ACD、质量、时间和路程都是只有大小没有方向的标量，故ACD错误。

B、重力是既有大小又有方向的矢量。故B正确。

故选：B,

8.下列物理量按平行四边形定则运算的是（）

A.重力势能B.功C.加速度D.质量

【解答】解：ABD、重力势能、功、质量都没有方向，都是标量，运算时遵守代数加减

法则，故ABD错误。

C、加速度既有大小又有方向是矢量，运算时都遵守平行四边形定则，故C正确。

故选：C»

9.关于力，下列说法中正确的是（）

A.摩擦力一定与物体运动方向相反

B.有弹力一定有摩擦力

C.合力不可能等于其中一个分力

D.大小为4N、8N、15N的三个力合力大小可以为5N

【解答】解：A、摩擦力的方向可以与运动方向相同或相反，例如当摩擦力为动力时，摩

擦力的方向与运动方向相同，但是一定与相对运动或相对运动趋势的方向相反，故A错

、口

联；

B、根据摩擦力产生的条件可知，有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，故B

错误；

C、根据平行四边形定则，合力可以大于分力、或小于分力、或等于分力，故C错误；

D、物体受到大小为4N、8N、15N的三个力作用，4N、8N的合力范围为［4N,12NJ,与

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15N的合力范围为13N,27N],故三个力合力大小可以为5N,故D正确。

故选：D。

10.如图所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现水平向右

缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面且球面始终静止），挡

板对小球的弹力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况是（）

A.F减小，FN减小B.F减小，FN增大

C.F增大，FN增大D.F增大，FN减小

【解答】解：先对圆球受力分析，受重力、半圆球对其的支持力和挡板对其的支持力,

根据共点力平衡条件，有：FN=磊，F=mgtan0。

挡板保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角6不断变大，故F变大，FN变大，故C正确、

ABD错误。

故选：Co

二.多选题（共6小题）

11.如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B,在物体B与竖直

墙之间放置一光滑小球A,整个系统处于静止状态。现用水平力F拉着物体B缓慢向右

移动一小段距离后，系统仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（）

A.小球A对物体B的压力逐渐增大

B.小球A对物体B的压力逐渐减小

第20页共43页

C.拉力F逐渐减小

D.墙面对小球A的支持力先增大后减小

【解答】解：ABD、对A球受力分析并建立直角坐标系如图

由平衡条件得：竖直方向：FNcose=mg

水平方向：N=FNsin6

联立解得：FN=N=mgtan0

B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则。增大。所以FN增大，N增大，

由牛顿第三定律知故小球A对物体B的压力逐渐增大，故A正确BD错误；

C、整体水平方向受力平衡，则F+N=fm,由于最大静摩擦力不变，N增大、则F减小,

故C正确。

12.如图所示，有一质量不计的杆A0,长为R,可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个

重为G的物体，另一根绳一端系在。点，另一端系在以0点为圆心的圆弧形墙壁上的C

点。当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中（保持0A与地面夹角0不变）,

0C绳所受拉力T及0A杆所受压力N的大小变化情况是（）

A.N逐渐减小B.T逐渐增大

C.T先减小后增大D.N先增大后减小

【解答】解：对G分析，G受力平衡，则拉力等于重力，故竖直绳的拉力不变。

再对O点分析，0受绳子的拉力，0A的支持力N及0C的拉力T而处于平衡，受力分

第21页共43页

析如图所示：

将N和0C绳上的拉力合成，其合力与G大小相等，方向相反，则在0C上移的过程中，

平行四边形的对角线保持不变，平行四边形发生图中所示变化，

则由图可知0C的拉力T先减小后增大，图中T'最小，N一直在变小。故：AC正确,

BD错误。

13.如图所示，一根轻绳一端系着物体A,另一端跨过两个滑轮后系于天花板上的Q点，

整个系统处于静止状态，不计滑轮的质量和一切摩擦。现将绳端由Q缓慢地向左移动一

小段距离到P点，系统重新平衡后，物体A的高度、两滑轮间的绳与水平方向的夹角e

A.。角不变B.。角变小C.物体A上升D.物体A下降

【解答】解：系统静止时，与动滑轮接触的那一小段绳子受力情况如图所示，

同一根绳子上的拉力Fi、F2总是相等的，它们的合力F与F3是一对平衡力，以Fi、F2

为邻边所作的平行四边形是菱形，

故mBg=2mAgsine.绳的端点由Q点移向P点时，由于nu、nw的大小不变，故。不变，

因此B下降，A上升，故AC正确，BD错误；

故选：AC。

第22页共43页

14.如图所示，滑轮C用硬杆固定在天花板上，另一滑轮0通过细绳悬挂一物体P.把另

一根细绳一端固定在天花板上的A点，另一端绕过定滑轮C后悬挂物体Q,然后把悬挂

物体P的滑轮放于AC之间的细绳上，最终整个装置处于平衡，假设细绳足够长，不计

一切摩擦。现把天花板上的绳端A点沿天花板稍微向左平移一小段之后又固定，系统又

重新达到平衡。则以下说法正确的是（）

A.绳子上的拉力大小变大

B.绳子上的拉力大小不变

C.绳子A0与CO间的夹角变大

D.绳子A0与CO间的夹角不变

【解答】解：AB、同一根绳子上的拉力Fi、F2总是相等的，以Q为研究对象，根据平

衡条件可知绳子拉力Fi=F2=mQg,保持不变，故A错误、B正确；

CD、系统静止时，与动滑轮接触的那一小段绳子受力情况如图所示，它们的合力F与F3

是一对平衡力，以Fi、F2为邻边所作的平行四边形是菱形，故mpg=2mQgcos。.绳的端

点由Q点移向P点时，由于mp、rriQ的大小不变，故9不变，故C错误、D正确。

故选：BD。

15.如图所示，A、B两物块质量均为m,两物块由一轻质弹簧拴接，质量为M的物块C

放在足够高的水平桌面上，物块C与B之间由绕过固定光滑定滑轮的细线相连，C与水

平桌面之间的动摩擦因数为“，初始时，系统处于静止，细线恰好伸直且无作用力。现

对物块C施加一个水平方向的力E物块C在F作用下向右匀加速运动，位移为x时速

度为v,此时物块A恰好离开地面。则此过程中（）

第23页共43页

亡

A.细线的拉力T为恒力

B.F的最小值为「Mg+卷)/

C.弹簧的弹性势能变化量为零

D.F做的功为&(M+m)v2+mgx

【解答】解：A、物体C做匀加速直线运动，由于细线长度不变，所以B也做匀加速直

线运动，对B根据牛顿第二定律可得T-mg+F^=ma,解得：T=mg-F弹+ma,由于弹

簧开始阶段被压缩，后来被拉伸，所以式子中的F弹先为正值后为负值，其大小方向都

在变化，所以细线的拉力大小变化，故A错误；

B、以物块B和C为研究对象，当弹簧的压缩量最大时F最小，根据牛顿第二定律可得

Fm-nMg=(M+m)a,由于a=^p得Fm=|iMg+”要无故B正确；

C、根据胡克定律可得原来弹簧的压缩量xi=竿,当物块A离开地面时弹簧的伸长量X2=

竿，所以初末状态弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，故C正确；

K

1

D、对BC组成的系统，根据功能关系可得：WF-|iMgx=[(M+zn)/+mgx,解得WF

=|iMgx+(M+m)v2+mgx,故D错误。

故选：BCo

16.如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧

固定在竖直墙壁上，用力F向左拉B,使B以速度v向左匀速运动，这时弹簧的拉力为

FT，则下面说法中正确的是()

A.木板B受到A的滑动摩擦力的大小等于FT

B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于FT

C.若木板B以2V的速度运动，木块A受到的摩擦力大小为2FT

D.若用2F的力作用在木板B上，木块A受到的摩擦力大小仍为FT

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【解答】解：对A、B受力分析：A受水平向右的弹力和水平向左的滑动摩擦力；又因

为物体间力的作用是相互的，则物体B受到A对它水平向右的滑动摩擦力；

由于B作匀速直线运动，则B受到水平向左的拉力和水平向右的两个摩擦力平衡（A对

B的摩擦力和地面对B的摩擦力）；

如图所示:

rxf

A、A受力平衡，故fA=Fr，即A受B的摩擦力大小为Fr,根据牛顿第三定律，B受A

的摩擦力等于FT，故A正确。

B、由于B向左作匀速直线运动，则F=fB+f,则£=尸-fB=F-FT，根据牛顿第三定律，

地面受到的摩擦力大小等于F-FT，故B错误。

C、滑动摩擦力大小与相对速度无关，故木板B以2V的速度匀速运动时，拉力还等于F,

故C错误。

D、若用2F的力拉木板B,B开始加速，但是A与B间压力不变，摩擦因数不变，故摩

擦力大小不变，木块A受摩擦力大小仍为FT，故D正确。

故选：ADo

三.填空题（共21小题）

17.如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增

大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所

示。根据图乙中所标出的数据可计算出物体的质量为」kg,物体与水平面间的动摩擦

因数为0.3。

【解答】解：物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力,

根据牛顿第二定律得：F-nmg=ma,解得：a=今一pg,

由a与F图线，得到：0.5=《一10成1）,

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4=^-10H@,

①②联立得，m=2Kg,|i=0.3,

故答案为：0.3o

18.轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。

现用水平力F拉住绳子上的一点O,使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但

圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff将不变（选填“增

大”“不变”或“减小”），环对杆的压力FN将减小（选填“增大”、“不变”或“减

小”）。

【解答】解：以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，受到总重力、拉力、摩擦力和支

持力，作出力图如图1所示。

根据平衡条件得到：

杆对环的摩擦力Ff=G,总重力不变，则Ff保持不变；

杆对环的弹力FN=F；

再以结点O为研究对象，受到物体A的拉力（等于A的重力），水平力F和倾斜绳拉力，

作出力图如图2所示。

由平衡条件得F=mgtan。

当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，。逐渐减小，F逐渐减小，则FN

逐渐减小。

所以Ff保持不变，FN逐渐减小。

故答案为：不变；减小。

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fFf

G

图1

图2

19.两根长度相等的轻绳，下端挂一质量为m的物体，上端分别固定在天花板上的A、B

两点，A、B两点间的距离为So如图所示，已知两绳所能承受的最大拉力均为F,则每

根绳的长度不得短于.},2o

~y/4F2-m2g2~

【解答】解：当绳子的拉力达到最大时，两绳的长度最短。设两绳的夹角为2a.以物体

为研究对象，分析受力情况，作出力图如图。根据平衡条件得到：

1

2mgmg

cosa=5=才

根据几何知识得，绳的最短长度为：

S

s

L_..2._-

5，加2环Z

代入整理得：L=,

j4F2—m2^2

故答案为："i======o

y/4F2-m2g2

20.如图所示，一只质量为m