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典型例题

单选题1、如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO>NO，则在不断增加重物G重力的过程中（绳OC不会断）（

）A．ON绳先被拉断B．OM绳先被拉断C．ON绳和OM绳同时被拉断D．因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断答案：A按照力的作用效果将OC绳对结点O的拉力分解，如图所示FMO与OM绳的拉力相等，FNO与ON绳的拉力相等，且FNO>FMO因此ON绳先被拉断，BCD错误，A正确。故选A。2、如图所示，重为5N的书本被20N的水平力F压在竖直墙面上处于静止状态，则书本所受静摩擦力（

）A．大小为5NB．大小为20NC．方向竖直向下D．方向水平向右答案：A书静止在墙上，受力平衡，书受到墙对它的静摩擦力与重力等大反向，故大小为5N，方向竖直向上。故选A。3、如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β，则α、β应满足（

）A．

B．

C．3tanα＝tan(α＋β)D．3tanα＝2tan(α＋β)答案：C设绳子拉力为T，墙壁支持力为N，两球之间的压力为F，将两个球作为一个整体进行受力分析，可得，对小球进行受力分析，可得，联立得故选C。4、一学校物理项目学习小组研究悬索桥的受力特点，实际的悬索桥在工程上是复杂的，他们进行了合理简化，悬索桥的简化模型如下：吊桥六对钢杆悬吊，六对钢杆在桥面上分列两排，其上端挂在两根钢缆上，如图为其一侧面图。已知图中相邻两钢杆间距离为，靠桥面中心的钢杆长度为2m（即），，，又已知两端钢缆、与水平方向成角，若钢杆钢缆自重不计，每根钢杆承受拉力相同，桥面总质量，每根钢杆拉力均为。以下说法正确的是（

）A．每根钢杆拉力大小为B．每对钢缆中拉力大小为C．每对钢缆中拉力大小为D．的长度为6m答案：CA．桥面总质量m，每根钢杆拉力均为T，由平衡条件可得解得故A错误；C．对整体受力分析如图，由平衡条件可得解得故C正确；B．对左边的悬索受力分析如图所示，由平衡条件可得故B错误；D．对A点受力分析如图所示，由平衡条件可得由几何关系可得故D错误。故选C。5、下列说法正确的是（）A．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出力和运动的关系B．图乙中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变C．图丙中，平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对作用力与反作用力D．图丁中，百米赛跑运动员跑到终点时不能立刻停下来是由于惯性答案：DA．伽利略使用图甲斜面实验中得到的结论外推到斜面倾角为

90°

的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动，故A错误；B．根据弹力的概念知图乙中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变，故B错误；C．图丙中，平衡车的重力与地面对平衡车的支持力大小不相等，且两力均作用在同一物体上，根据牛顿第三定律可知，这两个力不是一对相互作用力，故C错误；D．根据惯性的概念可知图丁中，百米赛跑运动员跑到终点时不能立刻停下来是由于惯性，故D正确。故选D。6、一轻质弹簧原长6cm，劲度系数为100N/m，在2N的拉力作用下（弹簧未超过弹性限度）该弹簧的长度为（

）A．2cmB．4cmC．6cmD．8cm答案：D根据胡克定律则该弹簧的长度为故选D。7、某同学利用如图甲所示的装置，选取了1、2两根不同的弹簧，探究弹簧的弹力F与伸长量x的关系。在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计，他在同一个坐标系内作出了F-x图像，如图乙所示。据此可知，弹簧1、2

的劲度系数k1和

k2的关系为（

）A．k1>k2B．k1<k2C．k1=k2D．不能确定答案：AF-x图像的斜率反映劲度系数的大小，因图像1的斜率较大，故k1>k2故选A。8、如图所示，把静止在斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是（

）A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力B．物体受到mg、FN、f、F1、F2

5个力作用C．物体受到的合力为mgsinθD．物体受到的合力为0答案：DA．F1是重力的分力，不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是重力的分力，不是物体对斜面的压力，A错误。B．物体只受重力、支持力和斜面对物体的摩擦力三个力，B错误；CD．物体处于静止状态，则物体受到的合力为零，C错误，D正确。故选D。9、弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一，许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”。弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程，屈膝是其中的一个关键动作。如图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为θ，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（

）A．B．C．D．答案：D设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为F1，已知它们之间的夹角为θ，F即为它们的合力的大小，作出平行四边形定则如图所示，有F1cos则脚掌对地面竖直向下的压力为FN=F1sin由牛顿第三定律可知脚掌所受地面竖直向上的弹力为故D正确；ABC错误。故选D。10、重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知（

）A．木箱与地板间的最大静摩擦力为30NB．木箱与地板间的动摩擦因数为0.3C．若用33N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是30ND．若用20N的水平推力推移动的木箱，木箱所受的摩擦力是20N答案：BA．最大静摩擦力是指物体刚要运动时对应的摩擦力，根据二力平衡可知，最大静摩擦力为35N，故A错误；B．木箱做匀速运动时合力为零，所以滑动摩擦力等于此时的推力，即30N解得故B正确；C．33N的水平推力小于最大静摩擦力，所以木箱静止，受到的是静摩擦力，根据二力平衡可知，此时的摩擦力为33N，故C错误；D．木箱滑动时，受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力只与正压力及动摩擦因数有关，与水平推力无关，因此，此时的摩擦力为30N，故D错误。故选B。11、如图所示是“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验装置，小东认真操作、正确读数后得到的数据记录如下表。由表可知（

）次数物理量1234F/N00.981.962.94L/cm12.014.016.018.0x/cm02.04.06.0A．每个钩码的质量为0.98kgB．实验所用刻度尺的分度值是1mmC．每挂一个钩码，弹簧伸长12.0cmD．实验时弹簧伸长量未超过弹性限度答案：DA．每个钩码的质量A错误；B．由于弹簧的长度记录到整数厘米的下一位，故所用刻度尺为厘米刻度尺，最小分度为1cm，B错误；C．由表可以看出，每挂一个钩码，弹簧都要伸长2cm，C错误；D．由所给实验数据可以看出，弹簧弹力与其伸长量成正比，符合胡克定律，故弹簧伸长量未超过它的弹性限度，D正确。故选D。12、小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验，圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁，钥匙模拟重物，重力为mg。将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2，则（

）A．F1=mgtanαB．F1=mgsinαC．F2=mgtanαD．F2=mgsinα答案：A如图所示，拉伸A的分力压缩B的分力故选A。13、下列关于弹力的说法中，正确的是（）A．两物体不接触，也可能存在相互作用的弹力B．两物体只要有接触，就一定有相互作用的弹力C．物体之间的弹力的方向总是垂直于接触面D．物体之间的弹力的方向总是平行于接触面答案：CAB．产生弹力必须满足两个条件：接触和弹性形变；则两物体不接触，不可能存在相互作用的弹力；两物体有接触，也不一定有相互作用的弹力，选项AB错误；CD．物体之间的弹力的方向总是垂直于接触面，选项C正确，D错误。故选C。14、如图所示，在一粗糙水平上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连结起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ，现用一水平力向左拉木块1，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是

（

）A．B．C．D．答案：C对木块2受力分析，根据平衡条件，弹簧的弹力与摩擦力相等，即又由胡克定律F=kx整理所以弹簧的长度为故选C。15、如图所示，在水平桌面上叠放着物体a、b、c，三个物体均处于静止状态。下列说法正确的是（

）A．c一定受到水平桌面的摩擦力B．b对a的作用力一定竖直C．c对b的摩擦力可能水平向右D．b对a的支持力与a受到的重力是一对作用力和反作用力答案：BA．对a、b、c整体分析，受重力和支持力，二力平衡，c不受地面的摩擦力，故A错误；B．对物体a受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，b对a的作用力一定竖直向上，和a的重力平衡，故B正确；C．以a和b整体为研究对象，受到重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，c对b的静摩擦力平行接触面向上，故C错误；D．b对a的支持力与a对b的压力是一对作用力和反作用力，故D错误。故选B。多选题16、某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力FT和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为，与F的夹角为，开始时F水平。小组成员经过讨论形成了如下结论，你认为正确的是（

）

A．保持θ角及小球位置不变，逐渐缓慢减小角直至F竖直向上，则F、FT都逐渐减小B．保持F水平，逐渐缓慢增大θ角，则F、FT都逐渐增大C．保持角不变，逐渐缓慢增大θ角，直至悬线水平，则FT逐渐减小，F逐渐增大D．只增加细线的长度，其他条件不变，F、FT都减小答案：BCA．如图所示对小球受力分析，小球受重力、拉力F和细线的拉力FT作用，角不变，角减小到90°时，F最小，因此角减小的过程中，逐渐减小，F先减小后增大，故A错误；B．保持F水平，则，角增大时F、都逐渐增大，故B正确；C．保持角不变，增大角，细线和拉力F的方向都逆时针转动，如图F水平时最大，水平时F最大，所以逐渐减小，F逐渐增大，故C正确；D．只增加细线的长度，对F、没有影响，故D错误。故选BC。17、如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连，轻弹簧的另一端与质量为m的物块B连接，物块B套在光滑水平杆上，轻弹簧此时恰好处于原长状态。若对物块B施加一水平外力F使之沿光滑水平杆缓慢向左运动，物块A始终处于静止状态，轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，则这个过程中（

）A．水平外力F一直增大B．水平杆对物块B的弹力一直减小C．物块A右侧轻绳的拉力一直增大D．桌面对物块A的弹力一直增大答案：AC分别对物块A和物块B受力分析如图所示AB．两物块均受四个力处于动态平衡状态，正交分解可得，若对物块B施加水平外力F使之沿光滑水平杆缓慢向左运动，弹簧的弹力越来越大，画一个以弹簧原长为半径的辅助圆，由图可知，圆外的长度即为伸长量且越来越大，则弹簧的弹力越来越大，弹簧弹力的水平分量和竖直分量都越来越大，即水平外力F越来越大，水平杆对物块B的弹力先减小再反向增大，故A正确，B错误；CD．由于物块A一直处于静止状态，物块A左侧绳的拉力等于弹簧弹力，也一直增大，所以桌面对物块A的弹力一直减小，右侧轻绳的拉力一直增大，故C正确，D错误。故选AC。18、如图甲所示，一根弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像，如图乙所示，则下列判断正确的是（）A．弹簧产生的弹力大小和弹簧的长度成正比B．弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是200N/mD．该弹簧受到压力时，劲度系数不变答案：BCDAB．由题图乙可知F=kx，即弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比，与弹簧的长度不成正比，A错误，B正确；C．根据k===200N/m故C正确；D．弹簧的劲度系数是弹簧的固有属性，不随弹力的变化而改变，故D正确。故选BCD。19、如图所示是跳水运动员在训练中的一张照片起跳时运动员用力下压跳板，然后再向上跳起。在运动员起跳过程中，下列说法正确的是（）A．运动员能跳起来是因为板对人的弹力大于人对板的压力B．运动员能跳起来是因为板对人的弹力大于人的重力C．在运动员离开板之前，板对人的弹力始终等于人的重力D．在运动员离开板之前，板对人的弹力始终等于人对板的压力答案：BDAD．板对人的弹力和人对板的压力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，这两个力大小相等，A错误，D正确；B．运动员能跳起来是因为板对运动员的弹力大于运动员所受的重力使运动员所受的合力向上，B正确；C．运动员离开板之前，在其向上运动的过程中重力不变，开始时弹力大于重力，在运动过程中弹力逐渐减小，故板对运动员的弹力先大于重力后小于重力，C错误；故选BD。20、如图所示，用、、、四根轻绳将重力均为的三个小球连接并悬挂在水平天花板的点和竖直墙面的点。轻绳1与竖直方向的夹角为，轻绳4的长度可以调节且开始时处于水平方向，系统处于静止状态。现将轻绳4长度调节后分别悬挂于、、三点，其中轻绳4位于、时与竖直墙面间夹角分别为、，整个过程中最左侧小球的位置不变且系统处于静止状态。已知，则以下说法正确的是（

）A．轻绳4末端位于处时的拉力为，且此时拉力最小B．轻绳4末端位于处时，轻绳1上的拉力为C．轻绳4末端位于处时的拉力为，且此时拉力最小D．轻绳4末端位于处时的拉力大于位于处时的拉力答案：BCAC．无论轻绳4位于什么位置，都可以把三个小球当作一个整体。当轻绳4右端位于时，对三球整体分析，可得可知此时、两绳拉力大小相同，但此时不是拉力最小的时候，当轻绳4与轻绳1垂直时，有最小值，因为正好是位于处时，此时轻绳4上的拉力最小故A错误，C正确；B．当轻绳位于时，对三球整体分析，可得轻绳1上的拉力故B正确；D．用图解法，对整体作图可分析出，轻绳4末端从处逐渐上移到的过程中，轻绳4上的拉力先减小后增大，在处时最小，故D错误。故选BC。21、一定质量的实心光滑大球半径为R，放置在固定斜面上（斜面倾角为30°），被一竖直挡板挡住，挡板可绕P点在竖直平面内转动，将一半径为r、质量为m的光滑小球放置于大球与挡板之间，整体处于静止状态，如图所示，，现将竖直挡板顺时针缓慢放平（此过程中大球与挡板始终紧密接触），重力加速度为g，下列说法正确的是（

）A．当整体处于静止状态时小球受挡板的弹力大小为B．挡板顺时针缓慢放平过程中大球对小球的弹力一直变大C．挡板顺时针缓慢放平过程中挡板对小球的弹力一直变小D．最终斜面体对大球的弹力为零答案：ADA．当整体处于静止状态时，对小球进行受力分析，小球受到重力竖直向下，挡板的弹力水平向左，以及实心大球对它的弹力，斜向右上方，与水平方向成夹角，可得小球受挡板的弹力大小为故A正确；BC．缓慢放平挡板的过程，对小球进行受力分析，大球对小球的弹力，小球的重力mg和挡板对小球的弹力，将三力平移到三角形中重力不变，大球对小球的弹力和挡板对小球的弹力夹角不变（挡板水平前），重力方向与大球对小球的弹力之间的夹角逐渐增大，挡板对小球的弹力与重力方向的夹角逐渐减小。由正弦定理mg、不变，增大（由逐渐增大变为锐角），减小，则挡板对小球的弹力先增大后减小，大球对小球的弹力逐渐减小，直至挡板水平，挡板的弹力等于重力，故BC错误；D．大球与挡板始终接触，最终大球应该在挡板上，此时重力和挡板对它的弹力平衡，不受斜面体的力的作用，故D正确。故选AD。22、关于滑动摩擦力的方向，下面说法正确的是（）A．滑动摩擦力的方向总是和物体运动的方向相反B．滑动摩擦力的方向不可能和物体运动的方向相同C．物体所受的滑动摩擦力的方向一定和物体的接触面相切D．物体所受的滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反答案：CD滑动摩擦力的方向与接触面相切，且与相对运动方向相反，可能与物体运动的方向相同，也可能与物体运动的方向相反。故选CD。23、如图，带有光滑滑轮的物块a置于水平面上，物块b放在物块a上，轻质细线一端固定在物体b上，另一端绕过光滑的滑轮固定在d点，滑轮2下悬挂物块c，系统处于静止状态。若将固定点d向右移动少许，而b与a始终静止。下列说法正确的是（

）A．轻质细线对滑轮2的作用力增大B．物块a对地面的压力不变C．地面对物块a的摩擦力增大D．物块a对物块b的摩擦力不变答案：BCA．设绳的拉力大小为F，滑轮2右侧绳子在竖直方向的夹角为θ，物块b和物块a的总重力为G1，物体c的重力为G2．对于滑轮2，由力的平衡条件有2Fcosθ=G2轻质细线对滑轮2的作用力始终等于G2，故A错误；B．把abc看出一个整体进行受力分析，在竖直方向上Fcosθ+FN=G1+G2，解得根据牛顿第三定律易知物块a对地面的压力不变，故B正确；CD．把abc看出一个整体进行受力分析，在水平方向上f=Fsinθ由2Fcosθ=G2解得易知，将固定点d向右移动少许，θ增大，f增大，即地面对物块a的摩擦力增大。故C正确；D．同理，把b物体隔离出来分力分析，将固定点d向右移动少许，θ增大，Ｆ增大，细线对b物体的拉力方向未变，拉力的水平分力增加，致使物块a对物块b的摩擦力增加。故D错误。故选BC。24、如图所示，重物甲被绕过小滑轮P的细线所悬挂，重物乙放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜拉短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着乙物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮受到的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g取10

m/s2。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是，则下列说法中正确的是（

）A．弹簧的弹力为10NB．重物甲的质量为2kgC．桌面对乙物体的摩擦力为D．OP与竖直方向的夹角为60°答案：ABCD．OP的方向沿两条线所夹角的角平分线方向，OP与竖直方向的夹角为30°，D错误；B．根据平衡条件得FOP=2FO′acos

30°m甲g=FO′a解得FO′a=20Nm甲=2

kgB正确；AC．对O′受力分析，由平衡条件可得F弹=FO′asin

30°FO′b=FO′acos

30°对物体乙f乙=FO′b联立解得F弹=10NAC正确。故选ABC。25、两个物体A和B，质量分别为2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，，不计摩擦，则以下说法不正确的是（

）A．绳上拉力大小为mgB．物体A对地面的压力大小为mgC．物体A对地面的摩擦力大小为D．地面对物体A的摩擦力方向向右答案：BDA．B处于静止状态，则绳子对B的拉力等于B的重力，即A正确，不符合题意；B．以A为研究对象，进行受力分析，则有可得B错误，符合题意；C．物体A对地面的摩擦力大小C正确，不符合题意；D．在拉力作用下，物体A有向右运动的趋势，受到的摩擦力方向向左，D错误，符合题意。故选BD。填空题26、一物体受到大小分别为和的两个力，当这两个力同方向时，合力大小为__