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人教版高中物理必修一 第3章 相互作用-力 达标检测
一、单项选择题（共8小题；共32分）
1. 如图 1 所示，吊车是建筑工地常用的一各路大型机械。为了便于研究问题，将它简化成如图 2
所示的模型，硬杆 OB 的一端装有定滑轮，另一端固定在车体上；质量不计的绳索绕过定滑轮
吊起质量为 m 的物体匀速上升，不计定滑轮质量和滑轮与轴承之间的摩擦，重力加速度为 g。
下列说法正确的是
A. OA 段绳索受到的拉力小于 mg
B. OA 段绳索受到的拉力大于 mg
C. OB 杆对定滑轮的支持力小于 2mg
D. OB 杆对定滑轮的支持力大于 2mg
2. 如图所示，倾角为 θ 的光滑斜面放置在水平地面上。当把斜面固定时，一个滑块沿着这个斜面
下滑（如甲图所示）。滑块对斜面的压力大小为 F ；若该斜面在水平外力 F 的推动下水平向
1
右加速运动，且该滑块与斜面恰好保持相对静止状态（如乙图所示），这时滑块对斜面的压力大
小为 F 。则 F :F 等于
2 1 2
A. sin2θ:1 B. cos2θ:1 C. cosθ:sinθ D. 1:1
3. 如图所示，光滑小球用细绳系住，绳的另一端固定于 O 点。现用水平力 F 缓慢地拉动斜面体，
小球在斜面上滑动，细绳始终处于绷紧状态。小球从图示位置开始到离开斜面前，斜面对小球的
支持力 N 以及绳对小球拉力 T 的变化情况是
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. N 保持不变，T 不断减小 B. N 不断减小，T 不断增大
C. N 保持不变，T 先减小后增大 D. N 不断减小，T 先减小后增大
4. 如图所示，长度为 2L 、不可伸长的轻质细绳两端固定在等高的 A 、 B 两点，A 、 B 之间
的距离为 ❑√3L，衣服用衣架悬挂在绳上。已知衣服和衣架总质量为 M ， 重力加速度为 g ，
不计衣架挂钩与绳间摩擦，则衣架挂钩静止时绳拉力的大小为
1 ❑√3
A. Mg B. M g C. M g D. ❑√3Mg
2 2
5. 如图所示，完全相同的质量为 m 的 A 、 B 两球，用两根等长的细线悬挂在 O 点，两球之间
夹着一根劲度系数为 k 的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为 θ，
则弹簧的长度被压缩了
θ θ
mgtanθ mgtan 2mgtanθ 2mgtan
A. B. 2 C. D. 2
k k
k k
6. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心。一质量为 m 的小滑块，在水平力 F
的作用下静止于 P 点。设滑块所受支持力为 F ，OP 与水平方向的夹角为 θ。下列关系正确
N
的是
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂mg mg
A. F= B. F=mgtanθ C. F = D. F =mgtanθ
tanθ N tanθ N
7. 如图所示，在某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将（滑轮与绳的
重力及摩擦不计）
A. 保持不变 B. 逐渐变大 C. 逐渐变小 D. 先变小后变大
8. 一质量为 M 、带有挂钩的球形物体套在倾角为 θ 的细杆上，并能沿杆匀速下滑，若在挂钩上
再吊一质量为 m 的物体，让它们沿细杆下滑，如图所示，则球形物体
A. 仍匀速下滑 B. 沿细杆加速下滑
C. 受到细杆的摩擦力不变 D. 受到细杆的弹力不变
二、双项选择题（共4小题；共16分）
9. 两个物体 A 、 B，其重力分别为 G =20N，G =35N，现用轻质细绳将两物体通过两个定
A B
滑轮分别连接在同一弹簧测力计（不计重力）的两端，如图所示，B 物体放置于水平地面，不计
一切摩擦。当整个系统处于静止状态时
A. 测力计示数为 20N B. 测力计示数为 15N
C. 地面受到的压力为 15N D. 地面受到的压力为 20N
10. 半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板 M N。在半圆柱体 P
和 M N 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置
的截面图。现使 M N 保持竖直并且缓慢地向右平移，在 Q 滑落到地面之前，发现 P 始终
保持静止。则在此过程中，下列说法中正确的是
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. M N 对 Q 的弹力逐渐减小 B. P 对 Q 的弹力逐渐增大
C. 地面对 P 的摩擦力逐渐增大 D. Q 所受的合力逐渐增大
11. 如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于 O 点。一条绳
一端跨过定滑轮平行于斜面连接物块 P，另一端连接小球 Q，P 、 Q 两物体处于静止状态，
另一条绳 OA 受外力 F 的作用，OA 与 OB 间的夹角为 θ，图示 θ<90∘。现缓慢使 θ
角增大，直到 OA 水平，且保持结点 O 位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正
确的是
A. 绳 OA 的拉力一直减小 B. 绳 OB 的拉力一直增大
C. 地面对斜面体有向右的摩擦力 D. 地面对斜面体的支持力不断增大
12. 如图所示，质量为 m 的物块在与斜面平行向上的拉力 F 的作用下，沿着水平地面上质量为
M 的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面
A. 无摩擦力
B. 支持力等于 (m＋M)g
C. 支持力为 (M＋m)g−Fsinθ
D. 有水平向左的摩擦力，大小为 Fcosθ
三、解答题（共4小题；共52分）
13. 轻弹簧秤上端固定于 O 点，下端悬挂一个光滑的定滑轮 C，已知 C 重 1N，木块 A 、 B
用跨过定滑轮的轻绳连接，A 、 B 的重力分别为 5N 和 2N。整个系统处于平衡状态，如
图所示，求
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）地面对木块 A 的支持力大小；
（2）弹簧秤的示数；
（3）滑轮 C 受到的合力。
14. 如图所示，质量为 m=4kg 的物体在水平恒力 F=26N 的作用下静止于斜面上，斜面的倾角
θ=37∘，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，g 取 10m/s2，求：
（1）物体受到的斜面的支持力大小。
（2）物体受到的摩擦力。
15. 水平面上固定着半径 R=60cm 的薄圆筒，筒中放置着两个圆柱，小圆柱半径 r =10cm 、
1
重力为 G =30N，大圆柱半径 r =30cm。圆筒和圆柱的中心轴均水平，且圆筒的中心 O 与
1 2
大、小圆柱的切点 Q 的连线恰好竖直，如图所示。不计一切摩擦，求：
（1）筒对小圆柱的支持力大小 N 和大、小圆柱之间的压力大小 F；
1
（2）大圆柱所受重力大小 G 。
2
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂16. 如图所示，物体 A 置于水平桌面上，物体 B 的重力为 6N，物体 A 、 B 均处于静止状态，
绳 OA 水平，绳 OC 与水平方向成 37∘ 角。sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，取 g=10m/s2。
（1）求绳 OC 中的拉力的大小；
（2）求物体 A 受到的摩擦力的大小；
（3）若物体 A 与水平桌面间的最大静摩擦力为 10N，为使物体 A 、 B 保持静止状态，则
物体 B 的重力不能超过多大?
四、实验题（共2小题；共14分）
17. 用测力计水平拉一端固定的弹簧，以此来测定弹簧的劲度系数 k，测出的拉力 F 与弹簧长度 l
之间的数据如下表所示：
F/N 1.1 1.5 2.0 3.0 3.5 3.8 4.0
l/cm 22.00 22.35 22.70 23.31 23.65 23.80 24.00
（1）作出弹簧的 F−l 图象；
（2）图象与 l 轴的交点表示 ，其值为 cm；
（3）弹簧的劲度系数为 N/m。
18. “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。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）图乙中的 F 与 Fʹ 两力中，方向一定沿 AO 方向的是力 。
（2）本实验采用的主要科学方法是 。
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
（3）实验中操作正确的有 。
A.拉橡皮筋时弹簧秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板平面平行
B.实验中把橡皮条的另一端拉到 O 点时，两个弹簧测力计之间的夹角应取 90 度，以便算
出合力大小
C.实验中，先将某一个弹簧测力计沿某一方向拉到量程最大值，然后只需调节另一个弹簧测
力计的大小和方向，把它橡皮条另一端拉到 O 点
D.拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些
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第一部分
1. C
【解析】A选项，B选项：物体被匀速提升，所以绳索的拉力与物体重力平衡，故AB错误；
C选项，D选项：定滑轮受到两根绳索的拉力和杆的支持力，三力平衡，根据平衡条件，成一定角度
两力的代数和大于第三个力，故C正确，D错误。
2. B
【解析】当滑块在斜面上下滑时，则滑块对斜面的压力大小 F =mgcosθ，若该斜面在水平外力 F
1
的推动下水平向右加速运动，则斜面的支持力和重力的合力产生加速度，则物块对斜面的压力
mg
F = ，则 F :F =cos2θ:1，故B正确。
2 cosθ 1 2
3. D
4. C
5. B
【解析】对球 A 受力分析，受重力 mg 、拉力 T 、弹簧的弹力 F，如图
θ
θ mgtan
根据平衡条件，结合合成法，有 F=mgtan ；根据胡克定律，有 F=kx；解得 2；故
2 x=
k
选B。
6. A
【解析】方法一：
根据平衡条件，应用力的合成得出：
mg mg
F= 、 F = 。
tanθ N sinθ
故选A。
方法二：
对小滑块受力分析，受水平推力 F 、重力 G 、支持力 F 、根据三力平衡条件，将受水平推力 F
N
mg mg
和重力 G 合成，如图所示，由几何关系可得 F= ，F = ，所以A正确，B、C、D错误。
tanθ N sinθ
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂7. B
【解析】对结点受力分析，如图
由于为同一根绳子，故
F =F =F
1 2
设 F 与 F 夹角为 θ，则
1 2
mg
F =F =
1 2 θ
cos
2
在重物被吊起的过程中，θ 变大，故 F 与 F 同时变大，即同学对绳的拉力逐渐变大。
1 2
8. A
第二部分
9. A， C
【解析】AB：以 A 为研究对象，对 A 受力分析可得，绳对 A 的拉力等于 A 所受的重力 20N。
弹簧测力计示数等于绳对 A 的拉力。故A项正确，B项错误；
CD：弹簧测力计示数等于绳对 B 的拉力。以 B 为研究对象，对 B 受力分析可得，B 受重力、绳
对 B 的拉力 T 、地面对 B 的支持力 F ，由平衡条件可得：F +T=G ，解得：F =15N，根
N N B N
据牛顿第三定律可得：地面受到的压力为 15N。故C项正确，D项错误。
故选AC。
10. B， C
【解析】对圆柱体 Q 受力分析，受到重力、杆 M N 的支持力和半球 P 对 Q 的支持力，如图
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂重力的大小和方向都不变，杆 M N 的支持力方向不变、大小变，半球 P 对 Q 的支持力方向和大
小都变，然后根据平衡条件，得到
N =mgtanθ
1
mg
N =
2 cosθ
由于 θ 不断增大，故 N 不断增大，N 也不断增大；故A错误，B正确；
1 2
对 PQ 整体受力分析，受到总重力、 M N 杆的支持力 N ，地面的支持力 N ，地面的静摩擦力 f，
1 3
如图
根据共点力平衡条件，有 f =N =mgtanθ，由于 θ 不断增大，故 f 不断增大，故C正确；
1
物体 Q 一直保持静止，则合力为零，故D错误。
11. B， D
【解析】A.绳 OA 的拉力先减小后增大；B.绳 OB 的拉力一直增大；C.斜面受地面摩擦力与 OA
水平方向的拉力等大反向，故摩擦力方向向左；D. OB 的拉力一直增大，竖直向下的分力直增大，地
面对斜面体的支持力不断增大。
12. C， D
【解析】以物体和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况：总重力 (M+m)g 、拉力 F 、地面
的支持力 N 和摩擦力 f，作出受力分析图，根据平衡条件得：
水平方向：f =Fcosθ，方向水平向左；
竖直方向：N+Fsinθ=(M+m)g
解得：N=(M+m)g−Fsinθ,f =Fcosθ．
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13. （1） 3N
【解析】对物体 A，满足 T+N=G
A
对物体 B，满足 T=G
B
则解得 N=G −G =3N。
A B
（2） 5N
【解析】弹簧秤的示数：F=G +2T=5N。
C
（3） 0
【解析】滑轮 C 处于静止状态，故所受的合力为零。
14. （1） 47.6N
【解析】物体受力如图
由平衡条件得斜面对物体的支持力大小
F =mgcosθ+Fsinθ=47.6N
N
（2） 3.2N，方向沿斜面向上
【解析】重力沿斜面方向的分力 G =mgsinθ=24N
1
水平恒力 F 沿斜面方向的分力 F =Fcosθ=20.8N
1
因为 G >F ，故物体受到的摩擦力方向沿斜面向上
1 1
摩擦力大小
F =G −F =3.2N
f 1 1
15. （1） 25❑√2N；5❑√2N
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解析】分析小圆柱的受力，如图，平移后 F 、 N 、 G 三力首尾相连构成的封闭矢量三角形与
1 1
△OQO 相似，有
2
G N
1 = 1 ⋯⋯①
OQ OO
2
解得 N =25❑√2N⋯⋯②
1
G F
又 1 = ⋯⋯③
OQ QO
2
解得 F=5❑√2N⋯⋯④。
（2） 10N
【解析】分析大圆柱的受力，如上图，平移后 Fʹ 、 N 、 G 三力首尾相连构成的封闭矢量三角
2 2
形与 △OQO 相似，有
1
G Fʹ
2 = ，其中 Fʹ=F=5❑√2N
OQ QO
1
解得 G =10N。
2
16. （1） 10N
【解析】根据物体平衡条件得：F sin37∘=G
C B
G 6
则：F = B = N=10N
C sin37∘ 0.6
（2） 8N
【解析】根据物体平衡条件得：F cos37∘=F
C A
代入数据解得：F =8N
A
物体 A 在水平方向受到的摩擦力 f 大小与绳 OC 的拉力大小相等，即：
f =F =8N
A
（3） 7.5N
【解析】绳 OC 中的最大拉力为：F =f =10N
Am m
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂G
根据物体平衡条件得：
Bm=tan37∘
F
Am
3
解得：G =F tan37∘=10× N=7.5N
Bm Am 4
第四部分
17. （1） 图略
（2） 弹簧原长；约 21.40
（3） 约 1.5×102
18. （1） F
【解析】从图中可以看出 F 是 F 和 F 的合力，是一个理想的值，Fʹ 是用弹簧秤测出的合力，
1 2
是实际值，故图乙中方向一定沿 AO 方向的是 Fʹ。
（2） B
【解析】实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同，所以实验采用了等效替代的方法，故B正确。
（3） AD
【解析】A选项：
拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，可以使各个测量的力在同一
平面内，避免在纸面平面外产生力、减小误差，故A正确；
B选项：
实验过程中两弹簧的夹角要适当，并非要求达到 90∘，非特殊角度也可以，故B错误；
C选项：
实验中弹簧的读数大小适当，便于做平行四边形即可，并非要求一定达到最大量程，故C错误；
D选项：
拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，会增加绘制平行四边形的准确性，会减小
误差，故D正确。
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