4.2 力的分解 分层练习 -2025--2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

4.2 力的分解 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 拔高提升：进阶训练，聚焦核心，提炼重难 思维拓展：情景构建，素养提升，高阶训练 ( 基础巩固 1 ) 1.关于力的分解，下列说法错误的是( ) A.一个力可以分解为若干个力 B.一个力分解为两个力有若干种方法 C.物体受到的摩擦力是不能被分解的 D.一个力的两个分力可以和该力一样大 2.下列关于力的合成和分解的说法，错误的是( ) A.两个力的合力，可能比这两个分力都小 B.已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有唯一解 C.3N、4N、6N三个共点力最大合力为13N，最小合力为0 D.把一个力分解为两个分力，两个分力不能同时大于这个力的2倍 3.在光滑墙壁上用细绳把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m，细绳的质量不计。足球始终保持静止，关于细绳对球的拉力F和墙壁对球的支持力N大小，下列说法正确的是( ) A. B. C. D. 4.将一个的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力方向与F成30°角，则关于另一个分力，下列说法正确的是( ) A.的方向可能与F平行 B.的大小不可能小于5N C.的大小可能小于5N D.的方向与垂直时最小 5.国务院提出：学校教育要树立“健康第一”的指导思想，体测中“引体向上”项目的标准操作步骤流程如图所示。关于被测试学生分别静止于最低点与最高点时（如图甲、乙所示），下列说法正确的是( ) A.甲图中前臂的拉力更大 B.甲图中前臂拉力竖直方向的分力更大 C.甲图中两前臂拉力的合力更小 D.甲图中单杠对学生的作用力更大 ( 拔高提升 2 ) 6.棒球运动员将水平飞来的棒球沿相反的方向击出，棒球可视为质点，不计空气阻力，在击球的过程中，球棒对棒球的作用力的方向为( ) A.沿竖直方向向上 B.沿棒球飞出的方向 C.沿棒球飞出方向与竖直向上之间的某一方向 D.沿棒球飞来方向与竖直向上之间的某一方向 7.两共点力的大小不变，它们的合力F与两共点力之间夹角θ的关系如图所示，则两共点力的合力最大为( ) A.9N B.7N C.5N D.1N 8.如图所示，物体静止于光滑的水面上，水平力F作用于物体的O点，现要使合力沿着水平线方向，那么，必须同时加一个力，这个力最小值是( ) A. B. C. D. 9.如图所示为一次高校物理公开课的演示实验情境：一个锥形物件被双手拿起静止在空中。锥体表面粗糙，其中一只手对锥体的作用力示意图已画出，则双手对锥体( ) A.摩擦力的合力等于它们对锥体压力的合力 B.摩擦力的合力小于它们对锥体压力的合力 C.作用力的合力大小等于锥体的重力大小 D.作用力的合力大小大于锥体的重力大小 10.作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是5N，另一个力的大小是8N，它们合力的大小可能是( ) A.2N B.6N C.14N D.16N ( 思维拓展 3 ) 11.如图所示是我国传统石拱桥的一个简化模型，由支撑底座和5个构件组成，桥关于构件3中轴线左右对称，构件2的重力大小为G，构件1对构件2的作用力大小为，构件3对构件2的作用力大小为，则( ) A. B. C. D. 12.如图所示，一物体受到和四个力作用而处于平衡状态。现保持三个力的方向和大小均不变，将旋转180°，此时作用在物体上的合力大小为( ) A. B. C.0 D. 13.某学习小组在做三力平衡实验中，他们把一立柱固定在水平桌面上，再将一个圆环套在立柱上，然后用三个水平力、、作用在圆环上，平衡时圆环紧靠在立柱上，其俯视图如图所示。欲移动圆环，使立柱位于圆环的正中央，若保持三个力方向不变，只调整其中两个力的大小，下列操作可行的是( ) A.增加、的大小且增大得多些 B.增加、的大小且增大得多些 C.增加、的大小且增大得多些 D.增加、的大小且增大得多些 14.如图所示，在水平晾衣杆上晾晒床单时，为了使床单尽快晾干，可在床单间支撑轻质小木棍，小木棍的位置不同，两侧床单间夹角θ将不同，设床单重力为G，晾衣杆对床单的作用力大小为F，下列说法正确的是( ) A.θ越大，F越大 B.θ越大，F越小 C.无论θ取何值，都有 D.只有当时，才有 15.将重物从高处运送到地面，为安全起见，要求下降过程中重物与墙壁保持一定的距离。图中所示是一种简单的操作方法：一人在高处控制下端系在重物上的绳子P，另一人站在地面控制另一根上端系在重物上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若物体可视为质点，当绳P与竖直方向的夹角为α，绳Q与竖直方向的夹角为β，且时，下列说法正确的是( ) A.绳Q的水平分力大于绳P的水平分力 B.绳Q的竖直分力大于绳P的竖直分力 C.站在地面上的人受到地面的摩擦力方向水平向左 D.两绳对重物拉力的合力的方向竖直向上 16.小明在放学回家的路上，看到人行道中间遗有一快递箱，其质量为30kg，为了不影响行人通行，小明想把快递箱搬到路边，于是用竖直向上的力去提箱子，g取，此时箱子所受合外力大小为( ) A.100N B.300N C.200N D.0 17.为了喜迎2025年元旦，营造喜庆氛围，小朋友将两个完全相同的灯笼通过轻质光滑细线连在一起，并悬挂在水平钉子上，如图所示，钉子两边细线之间夹角为60°，两细线等长且在竖直平面内，灯笼质量0.2kg，g取，则下列说法正确的是( ) A.两个灯笼之间的弹力大小为2N B.细线的拉力大小为 C.钉子所受细线的作用力方向向上，大小为4N D.如果细线变短一些，依然能够悬挂在钉子上，则拉力变小 答案以及解析 基础巩固 1.答案：C 解析：A.一个力可以拆分成多个力，只要满足力的作用效果相同，故A正确，不符合题意； B.一个力可以分解为两个力，根据夹角不同，力的方向不同，有若干种方法，故B正确，不符合题意； C.摩擦力可以被分解，只要满足平行四边形法则，故C错误，符合题意； D.当两个分力的夹角为120度时，一个力的两个分力与该力大小相等，故D正确，不符合题意； 故选C。 2.答案：D 解析：根据，两个力的合力，可能比这两个分力都小，A正确；已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有唯一解，B正确；3N、4N、6N三个共点力合力最大时三力同方向，其合力为13N，当3N、4N合力为6N时，则三力的最小合力为0，C正确；分解力时，如果两个分力的夹角很大，则任何一个分力都可能大于合力的2倍，D错误。 3.答案：A 解析：以足球为研究对象，进行受力分析：受重力、细绳对足球的拉力和墙壁对足球的支持力，由共点力平衡得知 AB.墙壁对球的支持力N A正确，B错误； CD.细绳对球的拉力F C、D错误。 故选A。 4.答案：D 解析：A.由题意将一个力F分解为两个分力，已知其中一个不是零的分力方向与F成30°角，由力合成的平行四边形定则可知，第二个分力的方向一定不可能与合力F平行，A错误； BCD.由力的矢量三角形定则，如图所示，当的方向与的方向垂直时，有最小值，最小值为 此时大于5N；由矢量三角形图可知，若大于5N，则有可能小于5N，BC错误，D正确。 故选D。 5.答案：A 解析：A.以人为研究对象进行受力分析，如右图所示，可知前臂拉力的合力与重力等大反向，由于甲图手臂张开角度比较大，则其拉力比较大，故A正确； B.两前臂拉力在竖直方向上分力之和的大小与重力的大小相等，所以甲、乙两图中前臂拉力竖直方向分力均等于人所受的重力的一半，故B错误； C.由共点力平衡条件可知，手臂拉力的合力与人所受的重力等大反向，所以甲、乙中手臂拉力的合力一样大，故C错误； D.以人整体为研究对象，单杠对人的作用力大小等于人所受的重力大小，故D错误。 故选A。 拔高提升 6.答案：C 解析：棒球运动员将水平飞来的棒球沿相反的方向击出，在击球的过程中，球棒对棒球的作用力具有竖直向上的分力，同时具有沿棒球飞出方向的水平分力，根据力的合成可知，球棒对棒球的作用力的方向沿棒球飞出方向与竖直向上之间的某一方向。故选C。 7.答案：B 解析：设两个力的大小分别为，且，由题图可知，当两个力的夹角为90°时，有当两个力的夹角为180°时，有联立解得当夹角为0时，两共点力的合力最大为故选B. 8.答案：B 解析：对物体受力分析，受重力、支持力、拉力F和未知力。要使合力沿着方向，根据平行四边形定则画图可以判断出当未知力F′垂直于时，最小，如图。 由几何关系得到 故选B。 9.答案：C 解析：根据受力的对称性可知，双手的摩擦力合力竖直向上，设为，双手的压力的合力竖直向下，设为，锥体的重力竖直向下，设为mg，由受力平衡可知，整理可得，因此摩擦力的合力大于双手对锥体压力的合力，并且作用力的合力大小等于锥体的重力大小，C正确。 10.答案：B 解析：两力合成时，合力范围为:，故。故选:B。 思维拓展 11.答案：A 解析：构件2的受力情况如图所示，构件2处于平衡状态，则（与G的合力）。结合题图可知，，A正确。 12.答案：B 解析：一物体受到和四个力作用而处于平衡状态，则三个力的合力与大小相等，方向相反;将旋转180°，此时作用在物体上的合力大小为，故选B。 13.答案：A 解析：A.由题意可知，圆环将水平向左运动，才能使立柱位于圆环的正中央，因此需要同时增加、的大小，同时需要保证垂直方向的合力为零，所以增大的多些，故A正确； B.由题意可知，圆环将水平向左运动，才能使立柱位于圆环的正中央，当增加、的大小且增大得多些，环将沿垂直方向向上移动，故B错误； C.由题意可知，圆环将水平向左运动，才能使立柱位于圆环的正中央，当增加、的大小且增大得多些，环将向下移动，故C错误； D.由题意可知，圆环将水平向左运动，才能使立柱位于圆环的正中央，当增加、的大小且增大的多些，环将向下移动，故D错误。 故选A。 14.答案：C 解析：以床单和细杆整体为研究对象，整体受到重力G和晾衣杆的作用力F，由平衡条件知 与θ取何值无关。 故选C。 15.答案：D 解析：A.对重物，由平衡条件可知，绳Q的水平分力等于绳P的水平分力，故A错误； B.对重物，由平衡条件可知，绳P的竖直方向分力等于绳Q的竖直分力与重物重力之和，即绳Q的竖直分力小于绳P的竖直分力，故B错误； C.把重物和地面上的人作为整体，由整体平衡可知，绳P的水平拉力等于地面给人的摩擦力，由于绳P的水平拉力方向向左，则地面给人的摩擦力方向向右，故C错误； D.对重物，由平衡条件可知，两绳对重物拉力的合力与重物重力等大反向，由于重力竖直向下，则两绳合力的方向竖直向上，故D正确。 故选D。 16.答案：D 解析：快递箱的重力 所以小明未能提起快递箱，快递箱静止在路上，受力平衡，箱子所受合外力大小为0。 故选D。 17.答案：B 解析：AB.对左面灯笼受力分析，如图所示 根据几何关系可知，由平衡条件， 解得， 故A错误；B正确； C.对钉子受力分析，如图所示 可得 即钉子所受细线的作用力方向向下，大小为4N，故C错误； D.如果细线变短一些，依然能够悬挂在钉子上，则细线之间的夹角变大，由AB选项分析可知拉力变大，故D错误。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $