课时检测训练7 力的合成与分解-（Word练习）【勤径学升】2026年高考物理一轮总复习课时检测训练（人教版2019）

课时检测训练7　力的合成与分解 对应学生用书P335 对点练1　共点力的合成 1．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的方法。从科学方法的角度来说，物理学中引入“合力”运用了(　　) A．等效替代法 B．理想实验法 C．建立模型法 D．控制变量法 解析　研究一个物体受几个力的作用时，引入合力的概念，采用了“等效替代法”，故A正确，B、C、D错误。 答案　A 2.如图所示是由F1、F2、…、F6六个力分别首尾相连构成的几何图形，已知F4＝10 N，方向水平向右，则这六个力的合力的大小和方向为(　　) A.10 N，水平向左 B.30 N，水平向右 C.10 N，水平向右 D.20 N，水平向右 解析　由矢量的叠加可知F1、F2、F3三个力的合力等于F4，F5、F6两个力的合力等于F4，则这六个力的合力的大小为F合＝3F4＝30 N，方向水平向右，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 3．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法正确的是(　　) A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3 B．F至少比F1、F2、F3中的某一个力大 C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 解析　三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1＋F2＋F3，但最小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的合力范围内时，这三个力的合力才可能为零，选项A、B、D错误，C正确。 答案　C 对点练2　力的分解 4．已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N。则(　　) A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的 C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向 解析　由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出：因F2＝30 N＞F20＝F sin 30°＝25 N，且F2＜F，所以F1的大小有两个，即F1′和F1″，F2的方向有两个，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，C正确。 答案　C 5.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．tan α＝3cot β B．2tan α＝3cot β C．3tan α＝tan (α＋β) D．3tan α＝2tan(α＋β) 解析　以大球和小球为整体受力分析如图甲所示，有FTcos α＝3mg，FTsin α＝FN1，解得FN1＝3mg tan α，再以小球为研究对象，进行受力分析如图乙所示，FN2sin (α＋β)＝FN1，FN2cos (α＋β)＝mg，解得FN1＝mg tan (α＋β)，联立得3tan α＝tan (α＋β)，选项C正确。 答案　C 6．刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，如图是斧头劈木柴的情景。劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力 F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开。设劈背的宽度为 d，劈的侧面长为l，不计斧头自身的重力，则劈的侧面推压木柴的力的大小为(　　) A．F B．F C．F D．F 解析　斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F1、F2，且 F1＝F2，利用几何三角形与力的三角形相似有＝＝，得推压木柴的力 F1＝F2＝F，所以B正确，A、C、D错误。 答案　B 对点练3　力的合成与分解的应用 7．如图所示，一不可伸长的轻绳左端固定于O点，右端跨过位于O′点的光滑定滑轮悬挂一质量为1 kg的物体，OO′段水平，O、O′间的距离为1.6 m，绳上套一可沿绳自由滑动的轻环，现在轻环上悬挂一钩码(图中未画出)，平衡后，物体上升0.4 m，物体未碰到定滑轮。则钩码的质量为(sin 53°＝0.8)(　　) A．1.2 kg B．1.6 kg C． kg D． kg 解析　重新平衡后，绳子形状如图所示，设钩码的质量为M，由几何关系知，绳子与竖直方向夹角为θ＝53°，根据平衡条件可得2FTcos 53°＝Mg，FT＝mg，解得M＝1.2 kg，故A正确，B、C、D错误。 答案　 A 8．(多选)如图，家用小型起重机拉起重物的绳子一端固定在起重机斜臂顶端，另一端跨过动滑轮A和定滑轮B之后与电动机相连。起重机正将重力为G的重物匀速竖直上拉，忽略绳子与滑轮的摩擦以及绳子和动滑轮A的重力，∠ABC＝60°，则(　　) A．绳子对定滑轮B的作用力方向竖直向下 B．绳子对定滑轮B的作用力方向与BA成30°角斜向下 C．绳子对定滑轮B的作用力大小等于G D．绳子对定滑轮B的作用力大小等于G 解析　绳子对定滑轮B的作用力为BA和BC两段绳子弹力的合力，方向不可能竖直向下，故A错误；重物匀速运动，则任意段绳子的弹力都等于重力的一半，即。由平行四边形定则可知，合力方向沿∠ABC的角平分线，与BA夹角为30°斜向下，大小为，故B、D正确，C错误。 答案　BD 9．(2023·海南卷)如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是(　　) A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力 C．重物缓慢提起的过程中，绳子拉力变小 D．重物缓慢提起的过程中，绳子拉力不变 解析　工人受到三个力的作用，即绳的拉力、地面的支持力和重力，三力平衡，A错；工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，B对；对动滑轮受力分析，由平衡条件有2T cos ＝mg，其中T为绳子拉力的大小、θ为与动滑轮相连的两段绳的夹角、m为重物与动滑轮的总质量，随着重物的上升，θ增大，则绳的拉力变大，CD错。 答案　B 10.如图，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是(　　) A.绳的右端上移到b′，绳子拉力变小 B.将杆M向左移一些，绳子拉力变小 C.换用稍长一些的轻质晾衣绳，绳子拉力变小 D.绳的两端高度差越小，绳子拉力变小 解析　如图所示，因为同一根绳子上的拉力相等，所以两侧绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。设绳子的长度为x，则两杆之间的距离等于x cos θ，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角度不变，所以F1＝F2＝，所以绳子上的拉力不变，绳的两端高度差的大小，对绳子的拉力没有影响，故A、D错误；当杆M向左移一些，两杆之间的距离变大，绳长不变，所以θ角度减小，sin θ减小，绳子拉力变大，故B错误；换用稍长一些的轻质晾衣绳，θ角度变大，绳子拉力变小，故C正确。 答案　C 11．如图甲所示，人字折叠梯是工人师傅施工常用的工具，是由两个相同梯子在顶端用光滑转轴连接而成，为防止意外发生，两侧梯子用不可伸长的细绳连接。把人字折叠梯置于水平地面上，当上端正中间放置质量为 m的物体时，细绳松弛并且系统保持静止，两侧梯子间的夹角为 α，简化示意图如图乙所示，人字折叠梯自身的重力不计，重力加速度为 g，系统静止时地面对左侧梯子的摩擦力 F1为(　　) A．F1＝mg tan ，水平向右 B．F1＝mg tan ，水平向左 C．F1＝mg tan ，水平向右 D．F1＝mg tan ，水平向左 解析　以物体和梯子整体为研究对象，在竖直方向有2F支＝mg，可得F支＝，以左侧梯子底端为研究对象，受力分析如图所示，则有＝tan ，解得 F1＝mg tan ，系统静止时地面对左侧梯子的摩擦力的方向向右，故C正确， A、B、D错误。 答案　C 12．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为(　　) A．cos θ＋μsin θ B．cos θ－μsin θ C．1＋μtan θ D．1－μtan θ 解析　物体在力F1作用下和力F2作用下匀速运动时的受力如图所示。将物体受力沿斜面方向和垂直于斜面方向正交分解，由平衡条件可得：F1＝mg sin θ＋Ff1，FN1＝mg cos θ，Ff1＝μFN1；F2cos θ＝mg sin θ＋Ff2，FN2＝mg cos θ＋F2sin θ，Ff2＝μFN2，解得：F1＝mg sin θ＋μmg cos θ，F2＝，故＝cos θ－μsin θ，B正确。 答案　B 13.如图所示，截面为等腰直角三角形的斜面体A放在光滑水平面上，光滑球B的重力为G，放在斜面体和竖直墙壁之间，要使A和B都处于静止状态，作用在斜面体上的水平力F的大小为(　　) A．G B．G C．1.5G D．2G 解析　对于处于平衡的A和B的整体受力分析如图甲，对B球受力分析如图乙。由整体法可得F＝FN墙，对B球由合成法可得FN墙＝G tan θ，其中A为等腰直角三角形，由几何关系可知θ＝45°；联立各式可得F＝G，故A正确，B、C、D错误。 答案　A 14．一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝60°，槽的两侧面与水平方向的夹角相同，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ＝0.25，则： (1)要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力？ (2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，如图乙所示，保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩擦力大小。 (sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 解析　 (1)分析圆柱体工件的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体工件的滑动摩擦力， 由题给条件知F＝Ff，将工件的重力进行分解，如图所示， 由平衡条件可得G＝F1＝F2， 由Ff＝μF1＋μF2得F＝0.5G。 (2)把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力F1′＝F2′＝G cos 37°＝0.8G， 此时工件所受槽的摩擦力大小Ff′＝2μF1′＝0.4G。 答案　(1)0.5G　(2)0.4G 学科网（北京）股份有限公司 $$