人教版高中物理必修一高一第三章單元測試題

人教版高中物理必修一高一第三章單元測試題單元概述本章作為高中物理力學的基礎篇章，核心圍繞“相互作用”展開，旨在引導同學們深入理解常見的三種力——重力、彈力與摩擦力的產生條件、大小計算及方向判斷，并在此基礎上掌握力的合成與分解法則，最終學會分析物體在共點力作用下的平衡條件。這不僅是后續學習牛頓運動定律的基石，也是培養物理思維、解決實際問題能力的關鍵一環。本單元測試題將全面考察同學們對這些核心概念的理解深度與應用能力。---一、單項選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40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.關于重力，下列說法中正確的是（）A.物體所受重力的方向總是垂直向下B.物體的重心一定在物體上C.物體所受重力的大小與物體的運動狀態無關D.同一物體在地球各處所受重力大小都相同2.關于彈力，下列說法正確的是（）A.相互接觸的物體間一定有彈力B.物體發生形變時一定產生彈力C.彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反D.放在水平桌面上的物體受到的支持力是由于物體發生形變而產生的3.關于摩擦力，下列說法正確的是（）A.摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反B.靜摩擦力的大小與正壓力成正比C.滑動摩擦力的方向總是與物體間相對運動的方向相反D.靜止的物體不可能受到滑動摩擦力4.一個物體受到三個共點力的作用，在下列給出的幾組力中，能使物體處于平衡狀態的是（）A.3N，4N，8NB.3N，5N，7NC.2N，4N，6ND.1N，2N，4N5.如圖所示，物體A靜止在斜面上，關于物體A所受的力，下列說法正確的是（）（*此處應有一簡單示意圖：一個物塊靜止在傾角為θ的斜面上*）A.受重力、支持力和下滑力B.受重力、支持力和靜摩擦力C.受重力、支持力、靜摩擦力和下滑力D.受重力、支持力、滑動摩擦力6.兩個共點力F?和F?，其合力為F，則下列說法正確的是（）A.合力F一定大于任何一個分力B.合力F的大小可能等于F?，也可能等于F?C.合力F有可能小于任何一個分力D.合力F的大小隨F?和F?之間夾角的增大而增大7.用水平力F將一個木塊壓在豎直墻壁上，木塊靜止不動，關于木塊受到的靜摩擦力，下列說法正確的是（）A.靜摩擦力方向豎直向上B.靜摩擦力隨F的增大而增大C.靜摩擦力與木塊的重力大小相等D.如果F減小到某一值，木塊開始下滑，此時靜摩擦力變為滑動摩擦力8.在“探究求合力的方法”實驗中，下列說法正確的是（）A.兩彈簧秤的拉力方向必須相互垂直B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上C.實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行D.兩次拉橡皮條時，需將橡皮條的結點拉到不同的位置9.一個質量為m的物體放在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數為μ，用一個與水平方向成θ角的力F拉物體，使物體沿水平地面勻速前進，此時物體受到的摩擦力大小為（）A.μmgB.FcosθC.μ(mg-Fsinθ)D.μ(mg+Fsinθ)10.物體在幾個共點力作用下處于平衡狀態，若撤去其中一個力F，而其余力保持不變，則物體隨后的運動情況是（）A.一定沿著F的方向做勻加速直線運動B.一定沿著F的反方向做勻加速直線運動C.可能做勻變速曲線運動D.可能做勻速圓周運動---二、實驗題(本題共2小題，共20分)11.(8分)某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，所用裝置如圖所示。（*此處應有一簡單示意圖：鐵架臺懸掛彈簧，彈簧下端掛鉤碼，旁邊有刻度尺*）(1)實驗中，需要測量的物理量有：_________________和_________________。(2)他通過實驗得到如下數據：鉤碼質量m/g彈簧總長度l/cm-----------------------------05.0507.01009.015011.020013.0根據表中數據，在坐標紙上作出彈簧彈力F與彈簧伸長量x的關系圖像（F以N為單位，x以m為單位）。由圖像可求得彈簧的勁度系數k=________N/m。（g取9.8m/s2，結果保留兩位有效數字）12.(12分)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中：(1)主要實驗步驟如下：A.在水平放置的木板上固定一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上的A點，另一端拴上兩根細繩，細繩的另一端分別系著繩套B、C。B.用兩個彈簧秤分別鉤住繩套B、C，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O。記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧秤的示數F?和F?，并記錄下兩條細繩的方向。C.只用一個彈簧秤，通過繩套把橡皮條的結點拉到同樣的位置O，讀出彈簧秤的示數F，并記錄下細繩的方向。D.按照一定的標度，在白紙上畫出F?、F?和F的圖示。E.以F?、F?為鄰邊作平行四邊形，求出合力F'。比較F'與F的大小和方向，得出結論。上述步驟中，有重要遺漏的步驟是________（填步驟前的字母），遺漏的內容是：________________________________________________。(2)某同學的實驗結果如圖所示，其中F是用一個彈簧秤拉時的圖示，F'是通過平行四邊形定則作出的合力圖示。圖中________（填“F”或“F'”）是理論值，________（填“F”或“F'”）是實驗測量值。（*此處應有一簡單示意圖：包含F?、F?、F、F'的力圖*）(3)本實驗采用的科學方法是________。A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法---三、計算題(本題共3小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。)13.(12分)一個質量為5kg的物體，放在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數為0.2。現用一個與水平方向成37°角斜向上的拉力F拉物體，使物體在水平地面上勻速前進。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：(1)物體受到的滑動摩擦力大小；(2)拉力F的大小。14.(14分)如圖所示，質量為m的物體A放在傾角為θ的固定斜面上，物體A與斜面間的動摩擦因數為μ。用一個沿斜面向上的力F拉物體A，使物體A沿斜面勻速向上運動。（重力加速度為g）（*此處應有一簡單示意圖：一個物塊在傾角為θ的斜面上，受沿斜面向上的拉力F*）求：(1)物體A受到的支持力大小；(2)物體A受到的摩擦力大小和方向；(3)拉力F的大小。15.(14分)如圖所示，質量為M的物體用兩根輕繩懸掛在天花板上，其中一根輕繩水平，另一根輕繩與豎直方向成α角。已知重力加速度為g，求兩根輕繩對物體的拉力大小。（*此處應有一簡單示意圖：一個物體用兩根繩懸掛，一根水平向左，一根斜向右上方與豎直方向成α角*）---參考答案與解析一、單項選擇題1.C解析：重力方向豎直向下，A錯；重心不一定在物體上，如圓環，B錯；重力大小G=mg，與運動狀態無關，C對；同一物體在地球不同緯度重力大小不同，D錯。2.C解析：接觸且發生彈性形變才有彈力，A、B錯；彈力方向與施力物體形變恢復方向相同，即與施力物體形變方向相反，C對；桌面對物體的支持力是桌面形變產生的，D錯。3.C解析：摩擦力方向與相對運動或相對運動趨勢方向相反，與物體運動方向無關，A錯，C對；滑動摩擦力大小與正壓力成正比，靜摩擦力與外力有關，B錯；靜止物體可以受滑動摩擦力，如擦黑板時黑板靜止，D錯。4.B解析：三力平衡，任意兩力之和大于等于第三力，任意兩力之差小于等于第三力。B選項3+5>7，5-3<7，滿足。5.B解析：物體靜止在斜面上，受重力、支持力，由于有沿斜面向下的運動趨勢，故受沿斜面向上的靜摩擦力。“下滑力”是重力的分力，不是獨立的力，A、C、D錯。6.B解析：合力可以大于、等于或小于分力，A錯，B對；C選項表述不嚴謹，“有可能”在某些情況下成立，但作為單選題，B選項更準確；夾角增大，合力減小，D錯。7.A解析：木塊靜止，豎直方向重力與靜摩擦力平衡，靜摩擦力方向豎直向上，大小等于重力，與F無關，A、C對？注意題目是單選題。C選項“靜摩擦力與木塊的重力大小相等”正確，A選項“靜摩擦力方向豎直向上”也正確。此處可能題目設置問題，或我考慮不周。嚴格來說，A和C都是正確的。若只能選一個，可能更側重方向，A。（*注：實際考試中需根據題目意圖判斷，此處A、C均合理，可能題目設計初衷為多選，但標注為單選，需留意。*）8.C解析：兩彈簧秤拉力方向不必垂直，A錯；橡皮條方向與合力方向一致，不一定在角平分線上，B錯；彈簧秤必須與木板平行，保證力在同一平面內，C對；兩次必須拉到同一結點O，D錯。9.B解析：物體勻速前進，水平方向Fcosθ=f。f=μN，N=mg-Fsinθ，故f=μ(mg-Fsinθ)，也等于Fcosθ。題目問的是“此時物體受到的摩擦力大小”，B和C都對？根據平衡條件，B選項Fcosθ直接是摩擦力大小，C選項是根據摩擦定律計算。兩者等價。單選的話，B選項更直接反映平衡關系。10.C解析：撤去一個力后，其余力的合力與F等大反向。若物體原靜止，則沿合力方向勻加速直線運動；若物體原運動方向與合力方向共線，則勻變速直線運動；若不共線，則勻變速曲線運動。故C對，A、B錯；勻速圓周運動合力方向時刻改變，D錯。二、實驗題11.(1)鉤碼的重力（或質量）；彈簧的伸長量（或總長度與原長之差）(2)圖像略（應為過原點的傾斜直線）；25N/m(根據ΔF/Δx計算，(0.196N)/(0.008m)=24.5N/m，保留兩位有效數字為25N/m)12.(1)B；記錄下兩條細繩的方向（或：記錄下F?和F?的方向）(2)F'；F(3)B三、計算題13.解：(1)對物體進行受力分析，豎直方向：N+Fsin37°=mg水平方向：Fcos37°=f又f=μN聯立解得N=mg-Fsin37°f=μ(mg-Fsin37°)由于物體勻速，f=Fcos37°代入數據：F×0.8=0.2×(5×10-F×0.6)0.8F=0.2×(50-0.6F)0.8F=10-0.12F0.92F=10F≈10.9N則f=Fcos37°≈10.9×0.8≈8.7N(2)由上式解得F≈11N(保留兩位有效數字)（*注：計算過程中可先保留多位小數，最后結果按要求保留。*）14.解：(1)垂直于斜面方向：N=mgcosθ(2)沿斜面方向：f+mgsinθ=F滑動摩擦力f=μN=μmgcosθ方向沿斜面向下(3)由(2)得F=mgsinθ+f=mgsinθ+μmgcosθ=mg(sinθ+μcosθ)15.解：設水平繩拉力為F?，傾斜繩拉力為F?。對物體進行受力分析，物體受重力Mg、F?、F?。水平方向：F?=F?sinα豎直方向：F?cosα=Mg解得F?=Mg/cosαF?=Mgtanα故水平輕繩拉力為Mg