第三章：相互作用-力單元測試卷

一：單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題

目要求的。

1.關于地球重力加速度g和物體的重心，下列說法正確的是（）

A.重心是物體內重力最大的點

B.任何有規則形狀的物體，它的重心就在幾何中心上

C.g值在兩極處小于在赤道處

D.從效果上看，重心是物體各部分所受重力的等效作用點

【答案】D

【詳解】AD.重心在效果上可以看作物體各部分所受重力的等效作用點，不是物體內重力最大的點，故A

錯誤，D正確；

B.任何有規則形狀且質量分布均勻的物體，它的重心就在幾何中心上，故B錯誤；

C.g值在兩極處大于在赤道處，故C錯誤。

故選D。

2.如圖所示，輕彈簧的勁度系數為鼠小球的質量為相，平衡時小球在A位置.今用力尸將小球向下壓縮

x至新的平衡位置2,則此時彈簧的彈力大小為（）

0

1

5

s

1

////

///

A.kxB.mg+kxC.FD.mg~kx

【答案】B

【詳解】當彈簧處于平衡位置A時，設彈簧的形變量為耳，由受力平衡可得

mg=g

小球向下壓縮X至8位置時，小球的形變量為

x2=x,+x

由胡克定律得

F=kx2=mg+kx

故選B。

3.如圖，兩人用同樣大小的力共提一桶水處于靜止狀態。已知兩人手臂間的夾角為仇則（）

A.B一定小于水桶的重力

B.夾角6變大時，邱in萬保持不變

C.保持夾角。不變，把兩條提桶的繩子變長，每條繩子的張力變小

D.保持夾角。不變，把兩條提桶的繩子變長，繩子對手臂的作用力變小

【答案】C

【詳解】A.由平衡條件可得

2klcos—=mg

解得

2cos—

2

當6<120。時，B小于水桶的重力，當（9>120。時，入大于水桶的重力，A錯誤；

B.結合A解析可得

?ee

4sm—=mgtan—

夾角。變大時，耶in,變大，B錯誤；

C.設手握處兩條繩子的夾角為￡，可得

2TCOS—=F

21

保持夾角。不變，則手臂對繩子的作用力B不變，把兩條提桶的繩子變長，則。變小，故每條繩子的張力

T變小，C正確；

D.由牛頓第三定律可知，保持夾角0不變，把兩條提桶的繩子變長，繩子對手臂的作用力不變，D錯誤。

故選C。

4.某工人使用雙輪手推車運送短鋼管時，手推車裝入鋼管后處于靜止時的側面示意圖如圖所示。推車側面

ON與底面垂直，當側面ON與水平方向夾角9=60。時，6號鋼管對側面ON的壓力等于其重力G,

A.其他鋼管對6號鋼管的作用力大小等于G

B.底面受到的壓力小于側面ON受到的壓力

C.若減小。角，鋼管仍保持靜止，則鋼管對推車的總作用力將增大

D.若減小6角，鋼管仍保持靜止，則底面受到的壓力增大

【答案】A

【詳解】A.對6號鋼管進行受力分析，由于鋼管靜止，即受力平衡，則其他鋼管對6號鋼管的作用力與6

號鋼管的重力及ON面給的支持力的合力等大反向，如圖甲

甲

重力與支持力的合力大小為G,故其他鋼管對6號鋼管的作用力大小也為G,故A正確;

BD.將所有鋼管視為一個整體，進行受力分析，如圖乙

乙

可得

2=tan6=^

^ON

尸OM=G整體sin。

可知底面0M受到的壓力大于側面ON受到的壓力；若減小。角，鋼管仍保持靜止，則底面受到的壓力

減小，故BD錯誤；

C.將所有鋼管視為整體，根據受力平衡可知，推車對鋼管整體的作用力與對鋼管整體的重力平衡，故無論

。如何變化，只要鋼管仍保持靜止，推車對鋼管整體的作用力保持不變，鋼管對推車的總作用力保持不變，

故C錯誤。

故選A?

5.已知物體A、B所受重力分別為GA=ION,GB=20N,A與B間的動摩擦因數〃尸0.2,B與水平面間的

動摩擦因數〃2=0.3,現在用大小為8N的力E分別作用在物體A、B上，如圖甲、乙所示，則各物體所受

摩擦力的情況是（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（）

AA

甲乙

A.甲圖中，A不受摩擦力，B受到地面水平向右的大小為8N的摩擦力

B.甲圖中，A受到的摩擦力水平向右，大小為2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小為6N

C.乙圖中，A受到的摩擦力水平向左，大小為2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小為9N

D.乙圖中，A受到的摩擦力水平向左，大小為2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小為2N

【答案】D

【詳解】AB.甲圖中，B與地面間的最大靜摩擦力為

fBmax-/U2（GA+GB）=9N

拉力

尸=8N<9N

所以AB靜止不動，A不受摩擦力，B受到8N的靜摩擦力，方向水平向左，故AB錯誤；

CD.乙圖中，A與B間的最大靜摩擦力為

fAmax=1.11GA=2N

拉力

F=8N>2N

所以AB相對滑動，A受到的滑動摩擦力為

fA=2N

方向水平向左；對B進行受力分析可知，A對B的滑動摩擦力向右，大小為2N,小于B與地面間的最大

靜摩擦力9N,則B靜止不動，所以地面對B的靜摩擦力大小是2N,方向水平向左，故C錯誤、D正確。

故選D。

6.在機場和海港，常用輸送帶運送旅客的行李和貨物，如圖所示，甲為水平輸送帶，乙為傾斜輸送帶，當

行李箱山隨輸送帶一起勻速運動時，不計空氣阻力，下列幾種判斷中正確的是（）

A.甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力

B.乙情形中的行李箱受到沿斜面向下的摩擦力

C.乙情形中的行李箱受到沿斜面向上的摩擦力

D.甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力

【答案】C

【詳解】AD.甲情形中因為行李箱根隨輸送帶一起勻速運動，行李箱處于平衡狀態，故行李箱在水平方向

不受摩擦力，AD錯誤；

BC.乙情形中行李箱根隨輸送帶一起勻速運動，行李箱處于平衡狀態，所以行李箱受到沿斜面向上的摩擦

力與重力的下滑分力相平衡，B錯誤，C正確。

故選Co

7.如圖所示是戶外露營中使用的一種便攜式三腳架，它由三根完全相同的輕桿通過錢鏈組合在一起，每根

桿均可繞錢鏈自由轉動，將三腳架靜止放在水平地面上，吊鍋通過細鐵鏈掛在三腳架正中央，三根桿與豎

直方向的夾角均為。=30。，吊鍋和細鐵鏈的總質量為相，支架與錢鏈之間的摩擦忽略不計，則（）

A.每根桿中的彈力大小為:〃吆

B.每根桿對地面的摩擦力大小為。咫

C.增大e時每根桿對地面壓力不變

D.減小。時每根桿對地面摩擦力不變

【答案】C

【詳解】A.根據對稱性有

3Tcos0=mg

解得

丁_2幣mg

~~9~

A錯誤；

B.結合上述，對桿進行分析有

f=TsinO=^^-

B錯誤；

C.對便攜式三腳架與吊鍋整體進行分析有

mg=3N

解得

N=；mg

根據牛頓第三定律有

N'=N=；mg

即增大e時每根桿對地面壓力不變，c正確；

D.根據上述有

f=Tsin0,3Tcos0=mg

解得

mg

3tan。

可知，減小。時每根桿對地面摩擦力減小，D錯誤。

故選C。

8.某中學舉行趣味運動會時，挑戰用一支鋼尺取出深盒子（固定不動）中的玻璃球，該游戲深受大家喜愛,

參與者熱情高漲。游戲中需要的器材和取球的原理分別如圖甲和圖乙所示。若忽略玻璃球與盒壁、鋼尺間

的摩擦力，在不損壞盒子的前提下，鋼尺沿著盒子上邊緣某處旋轉撥動（鋼尺在盒內的長度逐漸變短），使

玻璃球沿著盒壁緩慢上移時，下列說法正確的是（）

甲

A.鋼尺對玻璃球的彈力增加

B.鋼尺對玻璃球的彈力先減小后增加

C.盒壁對玻璃球的彈力減小

D.盒壁對玻璃球的彈力先減小后增大

【答案】C

【詳解】對玻璃球的受力分析如圖所示，玻璃球受重力G,左側鋼尺對玻璃球的彈力耳，盒壁對玻璃球的

彈力工，玻璃球在3個力作用下處于動態平衡，玻璃球沿著紙盒壁緩慢上移時，。角變大，利用圖解法可知,

片和B均逐漸減小。

二：多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要

求。全部選對的得5分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.若兩個分力的夾角為a,現在保持a不變，下列說法中正確的是（）

A.若一個分力增大、另一個分力大小不變，合力一定增大

B.若一個分力增大、另一個分力大小不變，合力可能減小

C.若兩個分力都增大，合力一定增大

D.若兩個分力都增大，合力可能減小

【答案】BD

【詳解】AB.兩個分力的夾角為a,現在保持a不變，若一個分力增大、另一個分力大小不變，當a小于

等于90。時，合力增大；當a大于90。時，合力可能減小，故A錯誤，B正確；

CD.兩個分力的夾角為a,現在保持a不變，若兩個分力都增大，當a小于等于90。時，合力增大；當a大

于90。時，合力可能減小，故C錯誤，D正確。

故選BD。

10.如圖所示，A、B、C三個完全相同的水泥管道疊放在水平地面上，已知B、C剛好接觸無擠壓，在沿

管道軸線方向恒力廠的作用下，順著軸線方向勻速抽出A,整個過程中B、C保持靜止。假設每個管道的質

量為相，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.B對A的彈力大小為《山8

B.地面對B的彈力大小為#/ng

C.若B、C稍稍遠離一些（B、C仍保持靜止），B對A的彈力變小

D.若B、C稍稍遠離一些（B、C仍保持靜止），仍沿軸線方向勻速抽出A所需的恒力P變大

【答案】AD

【詳解】A.A、B、C三個完全相同的水泥管道疊放在水平地面上，已知B、C剛好接觸無擠壓，可知B、

C對A的彈力大小相等，對A受力分析，由平衡條件可得

mg=2NBCOS30°

解得

NB=-mg

故A正確；

B,對B受力分析，由平衡條件可得地面對B的彈力大小為

N=mg+NBCOS30°

解得

z3

N=—mg

故B錯誤；

C.對A受力分析由平衡條件有

mg=2N；cos0

解得

mg

2cos6

若B、C稍稍遠離一些（B、C仍保持靜止）,則6會增大，則cos。會減小，B對A的彈力變大，故C錯誤;

D.沿軸線方向勻速抽出A所需的恒力產為

F=2〃N；

若B、C稍稍遠離一些（B、C仍保持靜止）,B對A的彈力變大，所需的恒力廠變大，故D正確。

故選AD?

11.試卷讀卡器的原理簡化如圖，搓紙輪與答題卡之間的動摩擦因數為從，答題卡與答題卡之間的動摩擦

因數為〃2,答題卡與頂部摩擦片之間的動摩擦因數為〃3。正常情況下，讀卡器能做到每次只進一張答題卡。

搓紙輪沿順時針方向轉動，帶動第一張答題卡向左運動，下列說法正確的是（）

摩擦片

A.第一張答題卡受到搓紙輪的摩擦力向左B.后一張答題卡受到前一張答題卡的摩擦力向右

C.最后一張答題卡受到摩擦片的摩擦力向左D.三個動摩擦因數中，〃2是最小的

【答案】AD

【詳解】A.第一張答題卡相對搓紙輪有向右運動的趨勢，則第一張答題卡受到搓紙輪的摩擦力向左，選項

A正確;

B.前一張答題卡給后一張答題卡的摩擦力向左，即后一張答題卡受到前一張答題卡的摩擦力向左，選項B

錯誤;

C.最后一張答題卡相對摩擦片向左運動，則最后一張答題卡受到摩擦片的摩擦力向右，選項C錯誤;

D.對第一張答題卡而言，要想只有這一張進入，則需從>/；對最后一張答題卡而言，要想向左進入，則

只需要〃3>〃2；即三個動摩擦因數中，〃2是最小的，選項D正確。

故選AD。

12.如圖所示，物體所受重力為60N,用不可長的細繩0C懸掛于。點，現用細繩綁住繩0C的A點,

再用水平力牽引A點使其向右緩慢運動的過程中（）

A.AB繩拉力逐漸變小

B.0A繩拉力逐漸變大

C.若0=60。時，OA繩的拉力為1206N,A8繩的拉力為60N

D.若6=60。時，。4繩的拉力為120N,48繩的拉力為60右N

【答案】BD

【詳解】AB.以A點為研究對象，受到三段細繩的拉力作用，如圖所示

COS。

A5繩的拉力為

F=Gtan。

由于。逐漸增大，則OA繩拉力變大，繩的拉力增大，A錯誤，B正確;

CD.若6=60。時，。4繩的拉力為

N=120N

cos9cos60°

A8繩的拉力為

F=Gtan6?=60x0N=60^N

C錯誤，D正確。

故選BD。

三：實驗題:本題共2小題，第一小題小題5分，第二小題7分，共12分。

13.“探究力的平行四邊形定貝/實驗如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，。為橡皮筋與細線的結點,

0B和0C為細繩。圖乙所示是在白紙上根據實驗結果畫出的圖。

單位：N

丙

(1)某次實驗操作中，與細繩OC相連的彈簧測力計示數如圖丙所示，則讀數為N；

(2)實驗中，下列操作正確的有

A.本實驗采用了“等效替代”的科學研究方法B.作力的圖示時，各力所用的比例標度必須相同

C.兩根細繩套間的夾角要盡量大一些D.標記拉力方向時，要沿細繩方向移動鉛筆畫出

(3)圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的力的圖示，下列說法中正確的是

A.圖乙中的尸是力B與B的合力的理論值，P是力B與尸2的合力的實際測量值

B.圖乙的F是力B與&的合力的理論值，尸是力人與場的合力的實際測量值

C.在實驗中，如果將細繩也換成橡皮條，那么對實驗結果沒有影響

D.在實驗中，如果將細繩也換成橡皮條，那么對實驗結果有影響

【答案】2.45AB/BAAC/CA

【詳解】⑴川彈簧測力計的最小分度為0.1N,需要估讀到最小分度值的下一位，故其示數為2.45N。

(2)[2]A.本實驗中兩個拉力的作用效果和一個拉力的作用效果相同，采用的科學方法是等效替代法，故

A正確；

B.作力的圖示時，各力所用的比例標度必須相同，這樣才能以同一標準進行對比，故B正確；

C.兩根細繩套的夾角大小適中即可，不是越大越好，故c錯誤；

C.作力的圖示時，各力所用的比例標度必須相同，這樣才能以同一標準進行對比，故c正確；

D.標記力的方向時，只需在線在白紙的投影上點兩個點即可，畫線是容易移位，故D錯誤。

故選AB。

(3)[3]AB.實驗中尸是由平行四邊形定則得出的，是入與B的合力的理論值，而尸是一根彈簧拉橡皮條

得出的，是力B和仍合力的實際測量值，故A正確，B錯誤；

CD.如果將細繩子換成橡皮條，只是橡皮會伸長，力的大小和方向不會受到影響，故C正確，D錯誤。

故選AC。

14.(1)在探究“彈簧的彈力與伸長的關系”實驗中，通過在懸掛的彈簧下面加掛鉤碼，逐漸使彈簧伸長，得

到以下表格中的數據。

鉤碼個數123456

彈簧彈力F/N0.501.001.502.002.503.00

彈簧形變量x/cm1.102.303.404.605.606.10

①根據以上數據在給出的坐標系中畫出關系圖像

②由畫出的圖像可知彈簧的勁度系數仁—N/mo(結果保留兩位有效數字)

(2)在“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗中，如圖甲所示，橡皮條的一端固定，另一端掛一輕質

小圓環，橡皮條原長為GE,用兩個彈簧測力計共同拉動小圓環，小圓環受到拉力入、/2的共同作用，處于

。點，如圖乙所示，橡皮條伸長的長度為E。，撤去入、F2,改用一個力廠單獨拉住小圓環，如圖丙所示，

使小圓環仍處于。點。

①本實驗體現了的物理思想；

②具體操作前，某同學提出了以下關于實驗操作的建議，其中正確的是:（填正確答案標號）

A.圖乙中，人與尸2的方向必須相互垂直

B.重復實驗再次進行探究時，圓環。的位置應與前一次實驗相同

C.用兩彈簧測力計同時拉小圓環時，兩彈簧測力計示數之差應盡可能大一些

D.記錄乃與歹2方向時，記錄點盡量要和。點離得遠一點

③某同學在坐標紙上畫出了如圖丁所示的兩個已知乃和尸2,圖中小正方形的邊長表示2N,兩力的合力用廠

表示，Fi、尬與尸的夾角分別為仇和仇，下列說法正確的是o（填正確答案標號）

A.B=4NB.尸=12NC.0/=45°D.6I<62

【答案】見解析45等效替代DBC/CB

r桂輒1，1\勤：描占田中湛的吉站逕垃右胡占加1回

（2）①[3]本實驗利用兩個拉力拉橡皮條和用一個拉力拉橡皮條產生的效果相同。體現了等效替代的物理思

想。

②[4]A.圖乙中，B與仍的方向適當就行，不必須相互垂直。故A錯誤；

B.重復實驗再次進行探究時，圓環。的位置不需要與前一次實驗相同。故B錯誤；

C.本實驗中為了減小力的相對測量誤差，應使兩彈簧測力計的示數適當大些，但對兩彈簧測力計示數之差

沒有要求。故C錯誤；

D.記錄B與仍方向時，為減小方向的誤差，記錄點盡量要和。點離得遠一點。故D正確。

故選D。

③[5]A.由圖可知

耳=40N

故A錯誤;

B.根據平行四邊形定則作出尸的圖示如圖所示

F=6X2N=12N

故B正確；

C.由圖可知，所以

八4,

tan0.=—=1

14

解得

4=45°

故C正確；

D.根據正弦定理可知

工K

sinOxsin9?

所以故D錯誤。

故選BCo

四：解答題:本題共4小題,第一小題小題6分，第二小題8分，第三小題10分，第四小題12分，共36分。

15.靜止在水平地面上的木塊A質量機=3kg,與水平地面的動摩擦因數為0.2,且木塊與地面間的最大靜

摩擦力等于滑動摩擦力，如果作用在木塊A上的推力尸=6N,木塊A與豎直填壁間的輕彈簧被壓縮了

x=5cm,彈簧的勁度系數上=100N/m。(g=10m/s2)求:

(1)此時木塊A所受摩擦力；

(2)木塊A與地面間的最大靜摩擦力大小；

(3)剛撤去B瞬間，木塊A所受摩擦力。

7777777/7777/777777777

【答案】(1)1N,方向水平向左；(2)6N；(3)5N,方向水平向右

【詳解】(1)彈簧的彈力

Fl=kx=5N

對木塊A受力分析有

F=Fi+f

解得

/=1N

方向水平向左。

(2)因為最大靜摩擦力與滑動摩擦力時，有

?Ajmax=

解得

/靜皿X=6N

(3)由之前的分析可知，彈簧的彈力小于最大靜摩擦力，所以撤去外力后，木塊A依然保持靜止，且根據

平衡條件可知

r=^=5N

方向水平向右。

16.如圖所示是擴張機的原理示意圖，A、B為活動錢鏈，C為固定較鏈，在A處作用一水平力凡B就以

比尸大得多的壓力向上頂物體D,已知圖中2/=1.0m,Z>=0,05m,尸=400N,B與左壁接觸，接觸面光滑，較

鏈和桿受到的重力不計，求:

(1)擴張機AB桿的彈力大小(用含a的三角函數表示);

2000

cosa

【詳解】(1)將力尸按作用效果沿AB和AC兩個方向進行分解，如圖甲所示，則有

2Ficosa=F

則擴張機48桿的彈力大小為

F

耳=幽N

2cosacosa

(2)再將B按作用效果分解為N和如圖乙所示，則有

N=Fisina

聯立得

zFtana

N=--------

2

根據幾何知識可知

tancr