人教版（2019）必修第一册《第3章 相互作用-力》单元测试卷

人教版（2019）必修第一册《第3章相互作用——力》2023年单元测试卷一、选择题1．求几个力的合力时，用到的科学研究方法是（）A．等效替代法 B．控制变量法 C．类比法 D．假设法2．F1、F2的合力为F，已知F1＝20N，F＝28N，那么F2的取值可能是（）A．40N B．70N C．100N D．6N3．下面各图中小球A均静止，且各接触面均光滑，则A受到两个弹力的是（）A． B． C． D．4．如图所示，接触面粗糙的长方体木块A、B叠放在一起，置于水平桌面上，A、B均保持静止，则此时木块B受几个力作用（）A．3 B．4 C．5 D．65．如图所示，物体在位于水平面上的台式弹簧秤上处于静止状态．物体对弹簧秤的压力（）A．就是物体受到的重力 B．与物体受到的重力大小相等 C．与物体受到的重力是一对平衡力 D．与物体受到的重力是一对作用力与反作用力6．两个力F1和F2间的夹角为θ，0°≤θ≤180°，若这两个力的合力为F（）A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越小 B．合力F总比分力中的任何一个力都大 C．合力F可能比分力中的任何一个力都小 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7．木板MN的N端通过铰链固定在水平地面上，M端可自由转动。刚开始A、B两物块叠放在一起静止在木板上，如图所示，木板与地面之间的夹角为θ．现使夹角θ缓慢增大，若此过程中A、B与木板始终保持相对静止状态。则（）A．物块A、B间始终没有摩擦力 B．物块B对物块A的作用力不变 C．木板对物块B的作用力减小 D．木板与物块B之间的摩擦力减小8．如图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象，根据图象判断，正确的结论是（）A．弹簧的劲度系数为1N/m B．弹簧伸长2cm时，弹力的大小为4N C．弹簧的原长为6cm D．弹簧长度8cm时弹力的大小为8N9．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑．在箱子的中央有一只质量为m的苹果（）A．沿斜面向上 B．沿斜面向下 C．垂直斜面向上 D．竖直向上10．如图所示，一小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，上端穿过小孔用力拉住，开始时小球在圆环最低点的右侧。现缓慢拉动轻绳，对该过程，下列说法正确的是（）A．小球对轻绳的拉力增大 B．小球对轻绳的拉力减小 C．小球对圆环的压力增大 D．小球对圆环的压力减小11．如图所示，光滑水平地面上放有截面为四分之一圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则（）A．A对B的作用力增大 B．地面对A的支持力增大 C．墙对B的作用力减小 D．推力F增大12．如图所示，用劲度系数k＝1N/cm的弹簧测力计竖直悬挂一静止的质量为1kg的果篮。下列说法正确的是（g取10m/s2）（）A．果篮对弹簧测力计的拉力就是果篮受到的重力 B．果篮对弹簧测力计的拉力是由于弹簧向下形变产生的 C．果篮对弹簧测力计的拉力和果篮的重力是一对作用力与反作用力 D．弹簧的形变量为10cm13．如图所示，某人正拉着拉杆箱在水平地面上匀速前进，拉力的大小为F、方向与水平方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（）A．拉杆箱受到3个力的作用 B．拉杆箱对地面的压力与地面对拉杆箱的支持力是一对平衡力 C．地面对拉杆箱的摩擦力大小等于Fcosθ D．若θ角增大，则拉力F一定减小二、多选题（多选）14．玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（）A．桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了形变 B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变（多选）15．关于作用力与反作用力以及相互平衡的两个力的下列说法中正确的是（）A．作用力与反作用力是同一性质的力 B．作用力与反作用力大小相等，方向相反，因而可以相互抵消 C．相互平衡的两个力性质可以相同，也可以不同 D．相互平衡的两个力大小相等，方向相反，同时出现，同时消失（多选）16．如图所示，杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上，另一端C为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，若将绳的A端沿墙缓慢向下移（BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计），则（）A．绳的拉力减小 B．绳的拉力不变 C．BC杆受绳的压力增大 D．BC杆受绳的压力不变（多选）17．2019第36届潍坊国际风筝节暨文化艺术展示交易会于4月20日开幕，全方位展示“和而不同”的多元文化格局。如图所示，风筝借助风和主线对其作用，某时刻风筝平面与水平面的夹角为37°，主线对风筝的拉力与风筝平面成53°角。已知风对风筝的作用力与风筝平面始终垂直2，关于风筝的受力情况，下列说法中正确的是（）A．此时主线对风筝的拉力大小为5N B．此时风对风筝作用力的大小为8N C．风向改变且风筝仍静止时，主线对风筝的拉力可能不变 D．风向改变且风筝仍静止时，主线对风筝的拉力与风对风筝的作用力的合力一定不变三、实验题18．在探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系实验中，所用装置如图所示。每只钩码的质量均为30g。实验中，先测出不挂钩码时弹簧的长度，稳定后测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中。（弹力始终未超过弹性限度2）记录数据组123456钩码总质量/g0306090120150弹簧总长/cm18.0021.3324.6027.9331.2034.56弹力大小/N00.2940.5880.8821.1761.470（1）根据表中数据求得该弹簧的劲度系数k＝N/m（结果保留两位有效数字）。（2）弹簧中弹力的大小F跟弹簧总长度L之间的函数关系为。（3）弹簧自重对测得的劲度系数（选填“有”或“无”）影响。19．如图甲所示，是“探究力的平行四边形定则”的实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为细绳套，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）下列哪一个选项是不必要的实验要求。（请填写选项前对应的字母）A．两个弹簧秤的夹角适当大些B．弹簧秤应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点在同一位置（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．建立物理模型法四、计算题20．如图所示，质量为m的木块与两轻质弹簧拴接，上下弹簧的劲度系数分别为k1和k2，下面弹簧与地面接触但不拴接，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面弹簧的顶端，直到下面弹簧的下端刚要离开地面。求在上述过程中21．如图所示，质量为mB＝10kg的矩形木板B放在水平地面上，质量为mA＝20kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°．已知木板B与地面间的动摩擦因数μ2＝0.3．现用水平向右的力F使木板B从木箱A下面匀速运动，此时细绳拉力T＝100N．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.82，求：（1）地面的支持力N和拉力F的大小；（2）A与木板B间的动摩擦因数μ1。22．某实验小组利用如图所示的实验器材验证力的平行四边形定则。在圆形水平桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中滑轮P1固定在桌边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。将三根绳子系在同一点O，每根绳子的另一端各挂一定数量的砝码（每个砝码的质量均为m），当系统达到平衡时，按照正确步骤进行操作，完成实验。回答下列问题：（1）下列说法正确的是；A．必须以OP2、OP3绳的拉力为相邻边作平行四边形B．若三根绳互成120°角，则三根绳所挂钩码数量相等C．以OP2、OP3绳的拉力作平行四边形，所夹对角线（合力理论值）大小与OP1拉力大小相同，则验证了力的平行四边形定则D．三根绳可以用橡皮筋代替（2）实验时，若O点的位置不在圆桌中心（填“会”或“不会”）影响实验结论。（3）若三个滑轮不在同一水平面上，且高度偏差较大（填“能”或“不能”）在白纸上准确记录力的大小和方向。五、解答题23．为探究求合力的方法，实验装置如图所示，将橡皮条GE的一端固定在水平木板上，橡皮条的结点E在两个平行于木板的拉力F1、F2作用下，沿直线GC伸长到O点，如图甲所示1＝2.4N，F2＝4.0N，并画出F1、F2的方向，如图丙所示，撤去F1、F2后，用一个测力计拉橡皮条GE使结点E到相同位置O点，如图乙所示（1）用图中标度表示2N，在图丙中作出力F1、F2和F的图示．（2）在图丙上以F1、F2邻边做平行四边形，并画出这两条邻边之间的对角线所表示力F′的大小和方向．（3）比较F′与F，你得出的实验结论是．

人教版（2019）必修第一册《第3章相互作用——力》2023年单元测试卷（20）参考答案与试题解析一、选择题1．解：合力与分力属于等效关系，采用等效替代的方法，BCD错误。故选：A。2．解：已知两个分力中的一个和合力地方大小球另一个分力，与已知两个分力求合力的方法是相同的1＝20N，F＝28N1+F≥F2≥|F1﹣F|，得：F2的范围为48N≥F4≥8N．故A正确。故选：A。3．解：A、小球处于静止状态，斜面与球之间不可能产生弹力，故图中球只受一个弹力作用；B、图中小球受到绳子拉力、斜面的支持力三力作用下处于平衡状态，B正确；C、图中竖直面对小球没有弹力作用，故C错误；D、图中水平面对小球有弹力作用，若斜面有弹力作用，故D错误。故选：B。4．解：先以A为研究对象受力分析，处于静止即平衡状态，则A水平方向不受摩擦力，即A；对B受力分析、水平桌面及A物体、桌面的支持力；因在拉力作用下，故B受地面对向左B的摩擦力，故C正确。故选：C。5．解：A、B、物体处于平衡状态，方向相反；物体受到弹簧秤的支持力和物体对弹簧秤的压力是一对作用力与反作用力，两个力的大小相等、作用在同一条直线上。但二者的性质不同。故A错误；C、物体对弹簧秤的压力与物体受到的重力分别作用在两个不同的物体上。故C错误；D、物体受到弹簧秤的支持力和物体对弹簧秤的压力、方向相反，是一对作用力与反作用力。故D错误。故选：B。6．解：A、若F1和F2大小不变，θ角越小，故A错误；B、由力的合成方法可知8﹣F2|≤F合≤F1+F3，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，故B错误；C、二力平衡时，此时合力F比分力中的任何一个力都小；D、如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可以先减小后增大，故D错误；故选：C。7．解：A、当θ增大时，此时A有向下运动趋势、B间就有摩擦力了；B、物体A始终处于平衡状态，物块B对物块A的作用力不变；C、木板对物块B的作用力与A对B的作用力的合力与B的重力平衡，则物块A对物块B的作用力不变，故C错误；D、A、B与木板始终保持相对静止状态，则随着θ角的增大，故D错误。故选：B。8．解：A、由胡克定律得弹簧的劲度系数为；B、由胡克定律公式F＝k⋅x＝100x可知x＝5.02m时F＝2N；C、由图读出，弹簧的长度为L0＝3cm，即弹簧的原长为6cm；D、由F＝k（L﹣L0）＝100（L﹣6.06），则L＝8cm时，故D错误；故选：C。9．解：这个质量为m的苹果是匀速下滑的，这说明受力平衡，大小为mg，说明周围苹果对它的合力与重力的大小相等方向相反，方向竖直向上，ABC错误。故选：D。10．解：小球受三个力的作用：受重力G、轻绳拉力F和圆环的弹力N由平衡条件可知，重力G与弹力N的合力大小F′等于轻绳拉力大小F，根据力的矢量三角形△GFA与几何三角形△OAB相似整理解得N＝mg现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢上升一小段距离，半径R不变，故F减小，由牛顿第三定律可知小球对轻绳的拉力减小，故ACD错误。故选：B。11．解：AC、对B球受力分析、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，故A错误；BD、再对A和B整体受力分析、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图根据平衡条件，有F＝N，FN＝G故地面对A的支持力保持不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小；故选：C。12．解：A、果篮对弹簧测力计的拉力施力物体是果篮，果篮受到的重力施力物体是地球，两个力不是同一个力；B、果篮随弹簧测力计的拉力是由于果篮发生弹性形变产生的；C、果篮对弹簧测力计的拉力和果篮的重力是一对平衡力；D、根据胡克定律弹簧弹力F＝kx＝mg解得x＝10cm故D正确；故选：D。13．解：A．对拉杆箱受力分析可知、支持力、摩擦力4个力作用；B．拉杆箱对地面的压力和地面对拉杆箱的支持力是一对相互作用力，故B错误；CD．根据平衡条件得水平方向Fcosθ＝f竖直方向Fsinθ+N＝mg又f＝μN联立解得：由F的表达式可知，θ角在0～90°之间变化时，并不是单调变化，D错误。故选：C。二、多选题14．解：弹性形变指物体形变之后撤去外力能完全恢复原来形状的形变AB、模型桥受到向下的弹力，故A正确。C、汽车受到向上的弹力，故C正确。故选：AC。15．解：A、作用力与反作用力是同一性质的力B、作用力与反作用力大小相等，作用在两个不同的相互作用的物体上。故B错误C、相互平衡的两个力性质可以相同，故C正确D、相互平衡的两个力大小相等，不一定同时出现，例如物体放在水平面上，把物体提起，支持力消失故选：AC。16．解：由于杆一直平衡，则两根细线的拉力的合力一定在杆的方向上；由于同一根绳子的张力处处相等，故两根细线的拉力一定相等且等于物体的重力G，合力在角平分线上，故两个拉力的合力不断变大。故BC正确，AD错误；故选：BC。17．解：AB、风筝平衡时共受到三个力、风对它的作用力F和主线对它的拉力FT（如图所示），以风筝平面方向为x轴，建立一个坐标系T正交分解，如图：沿x轴方向有mgsin37°﹣FTcos53°＝0沿y轴方向有F＝FTsin53°+mgcos37°解得F＝8N，FT＝7N故AB正确；C、风向改变时风对风筝的作用力一定变化，故二者合力一定变化，主线对风筝的拉力与这个合力是平衡力，故C错误；D、同理。则主线对风筝的拉力与风对风筝的作用力一定不变。故选：ABD。三、实验题18．解：（1）根据胡克定律F＝kx弹簧的劲度系数为（2）根据胡克定律有F＝kx＝k（L﹣L0）弹簧原长L3＝18cm＝0.18m代入数据化简得F＝8.2（L﹣0.18）（3）设弹簧的自重为m0g，弹簧的长度x5，原长为l0当弹簧下方不挂钩码时F0＝m3g根据胡克定律F0＝k（x0﹣l3）＝m0g当弹簧下方挂钩码m时F＝mg+m0g根据胡克定律F＝k（x﹣l7）＝mg+m0g联立解得mg＝k（x﹣l0）弹簧的自重会使弹簧长度发生改变，但不会引起劲度系数测量的不准确。故答案为：（1）8.9；（2）F＝8.2（L﹣0.18）（N）。19．解：（1）A、两个弹簧秤的夹角不能太小，适当大些，故A正确；B、弹簧测力计使用前先校零，如果指针没有指在零上就测量，导致实验误差较大或者出现错误；C、在“探究力的平行四边形定则”的实验中，使测力计跟木板平行，故C正确；D、在“探究力的平行四边形定则”的实验中，验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则，应该改变不同的力的大小，以得出普遍规律。本题要求选不必要的。故选：D。（2）合力与分力是等效替代的关系，本实验采用的等效替代法，B正确。故选：B。故答案为：（1）D；（2）B。四、计算题20．解：初态，以物块为研究对象，由力的平衡方程得k2x2＝mg解得下面弹簧的压缩量末态，以物块为研究对象，由力的平衡方程得k1x6＝mg解得上面弹簧的伸长量所以，上面弹簧顶端上升的高度为答：上面弹簧的顶端上升的高度