03 受力分析 力的合成和分解-【伯乐马】2026年高考物理一轮复习同步考练卷

物理一轮复习同步考练（三） 受力分析力的合成和分解 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题 给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.某同学在水平地面上练习立定跳远，其蹬地起跳瞬间的姿态如 图所示，不考虑空气阻力，则此时该同学的受力情况示意图正 确的是 F G G C 2.如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经 过b点爬到a点。下列说法正确的是 A.在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力 B.在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力 C.在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力 D,在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力 3.矢量发动机是喷口可向不同方向偏转 以产生不同方向推力的一种发动机。 当歼20隐形战斗机以速度斜向上飞 行时，其矢量发动机的喷口如图所示。 已知飞机受到重力G、发动机推力F,、与速度方向垂直的升力 F2和与速度方向相反的空气阻力F。下列受力分析示意图可 能正确的是 G G G B D 4.木块A、B分别重50N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦 因数均为0.2，与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于 水平地面上静止不动，已知弹簧的劲度系数为100N/m。用水 平向右的力F=1N作用在木块A上，如图所示，则 F-A B A.木块A所受摩擦力大小是9N,方向向右 B.木块A所受摩擦力大小是4N,方向向右 C.木块B所受摩擦力大小是6N,方向向左 D.木块B所受摩擦力大小是4N,方向向左 5.重力为G的体操运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称 支撑，夹角为0，则 A.当0=60°时，运动员单手对地面的正压力大小为G/2 B.当0=120°时，运动员单手对地面的正压力大小为G C.当0增大时，运动员受到的合力增大 D.当0增大时，运动员受到的合力减小 6.如图所示，BOB1是一条橡皮绳。当用光滑挂 钩悬挂重为G的重物时，B、B1恰好对称分布B B 在以O为圆心的同一圆弧上，且∠BOB,= 120°。现将B、B1沿该圆弧移到非常靠近A 点，若要使O点仍在原位置，则重物的重力应 该变为 A.G 号 D.2G 7.如图所示，两个小球a、b质量均为m,用细线o 相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球 a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状 包MMS 态，且Oa与竖直方向夹角为0=45°，已知弹 簧劲度系数为k,则弹簧形变 ⑥ 量不可能是 A.12mg B.V2mg 、4√2mg k 2k C.3k D.2mg 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题 给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6 分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.如图所示，体重为60kg的武术运动员，两脚蹬在两 堵墙上而站立，若运动员的脚跟墙面间的动摩擦因 数为0.5，两堵墙之间的距离和运动员的腿长相 等。(g=10m/s2),则 A.运动员跟墙之间的摩擦力一定等于600N B.运动员跟墙之间的摩擦力可能大于600N C.运动员跟墙之间的压力大小一定等于500N D.运动员跟墙之间的压力大小可能大于600N 2026年伯乐马一轮复习同步考练（三）·物理·第1页（共2页） 9如图所示，某同学通过滑轮组将 Lititiililititiililititiitilit 一重物缓慢吊起，过程中静立拉 绳的姿势始终不变，若滑轮与绳 的重力及摩擦均不计，则该同学 A.所受合外力越来越小 B.对地面的摩擦力越来越大 C.对绳的拉力越来越小 D.对地面的压力越来越小 10.如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的 接触面是水平的，水平力F作用于木块A,使木块A、B保持 静止，且F≠0则下列描述正确的是 A.A对B的摩擦力可能为0 B.B可能受到3个或4个力作用 B C.A、B整体可能受三个力作用 D,斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分) 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材 有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带 两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉（若干个）。 (1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其 中正确的有 A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上 B.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不 同 C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应 正对测力计刻度 D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只 用一个测力计的拉力 (2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下 的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示 力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的 是 3.0N 0.5N 0.5N 3.0N 0 40 40 F=34NF=27N F-45N F-2.8NF=3.0N F=1.0N F2=1.6N F=21NB=2.7N -4.9N F-2.0N F-4.5N B 12.(9分) 现代人经常低头玩手机，这会使颈椎长期受压，可能引发颈 椎病。人低头时，可粗略认为头受到重力、肌肉拉力和颈椎支持 力，如图所示。某同学头重G,若低头看手机时头颈弯曲与坚直 方向成60°，此时肌肉对头的拉力Fm约为头重的4倍，由此估算 颈椎受到的压力为多大。（颈椎受到的压力大小等于颈椎对头的 支持力大小F。,可用余弦定理求解) 609 G 13.(9分) 如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线 运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰 好做匀速直线运动。 求：物块与桌面间的动摩擦因数。 60 +F 777777777777 14.(14分) 如图所示，倾角0为30°的光滑斜面固定在水平地面上，一光 滑挡板ab竖直放置在斜面上，质量m为6kg的小球在斜面和挡 板的共同作用下处于静止状态。重力加速度g取10m/s2,求： (1)挡板对小球的弹力F,和斜面对小球的支持力F2分别为 多大； (2)若挡板b端不动，绕b端逆时针缓缓转动挡板，直至挡板 水平，此过程中挡板对小球的弹力的最小值F1。 2026年伯乐马一轮复习同步考练（三）·物理·第2页（共2页） 15.(16分) 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棕因数处 处相同，大小为=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，且保证圆柱体对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。 (sin37°=0.6，c0s37°=0.8) 37° 甲 乙三、受力分析力的合成和分解 1.答案：D 该同学受竖直向下的重力，地面竖直向上的支持力，因相对地面 有向后运动的趋势，则受到向前的摩擦力。故选D。 2.答案：B 蚂蚁受重力G、碗对蚂蚁的支持力N、碗对蚂蚁的摩擦力f,三力 平衡。设蚂蚁所在处斜面（因为蚂蚁很小，可看作斜面）的倾角为 0,则N=Gcos0,f=Gsin0,因为0.>0。，所以在a点碗对蚂蚁的 支持力N小于在b点的支持力，A错误； 在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩棕力，B正确； 根据力的平衡，碗对蚂蚁的作用力大小等于G,所以在α点碗对 蚂蚁的作用力等于在b点的作用力，C错误； 蚂蚁受到的合力为0，D错误。 3.答案：A 由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力F与速度方向相反， 升力F,与速度方向垂直，发动机推力F,的方向沿喷口的反方 向，对比图中选项可知只有A符合题意。 4.答案：B A、B与地面间的最大静摩擦力分别为： fA=GA=0.2X50N=10N fmB=GB=0.2×30N=6N 弹簧的弹力大小为F=kx=100X0.05N=5N 当F=1N时，F弹一F=4N<fmA,F弹<fmB, 所以两物体都保持静止状态。 则由平衡条件得： 木块A所受摩擦力分别为fA=F薄一F=4N,方向水平向右。A 错误，B正确； 木块B所受的摩擦力为fB=F=5N,方向水平向左；CD错误。 5.答案：A 地面给运动员竖直向上的支持力和水平方向的静摩擦力，竖直方 向G=2FN,FN=G/2,A正确B错误； 运动员受到的合力为零，C、D错误。 6.答案：D 由图易知O点受到互成120°角的3个力作用处于平衡状态，所 以每段橡皮绳的弹力F=G; 当B、B1移到A点时，O点位置不变，橡皮绳的长度不变，每段 的弹力不变，由平衡条件得重物的重力G′=2F=2G。 7.答案：B 设悬线Oa对球a的拉力为F。,弹簧中的拉力为 F,系统静止时，任意二力的合力与第三个力平 衡。将FO与F的合力记作F合，则F合=2mg, Y2mg 随弹簧方向的不同，球a受力情况如图所示。 可知当弹簧与Oa垂直时，F最小， 即F=F合sin0=2 ng sin45°=√2mg, 又在弹性限度内F=红，解得rm=②m5， k 在4个造顶中只有故B不可能。 2k 8.答案：AD 因运动员在竖直方向上平衡，故受向上的摩擦力一定等于重力， 故A正确； 因为人的重力为600N,所以墙给每只脚静摩擦为f=300N, 最大静摩擦力fmx=hnN 设每只脚跟墙间正压力为N,因4。=0.5 fmx≥300N 则有N≥600N。即N=600N时，每只脚受到竖直向上的静摩棕 力可达300N的最大值，使运动员保持平衡。 显然N>600N时，每只脚受到的静摩棕力仍为300N,只不过不 能达到这一压力的静摩擦力的最大值而已，故D正确。 9.答案：BD 由于该同学始终相对于地面静止，故所受合力始终为零，A错误； 对结点受力分析可知，结点受重物向下 的拉力、两边绳子的拉力，如图所示， 由于为同一根绳子，故F1=F2=F, 设F1与F2夹角为0， 则F,=F,=m8。,在重物被吊起的 2c0s2 mg 过程中，0变大，故F1与F2同时变大， 777777777777777777 即对绳子的拉力越来越大，C错误； 以人为研究对象，受力分析如图， 根据平衡条件， (竖直方向有N=Mg-Fsina 水平方向有f=F cosa 由于F越来越大，故对地面的摩擦力越来越 777777777777 77777 大，对地面的压力越来越小，BD正确。 Mg 10.答案：CD 对A、B整体受力分析，受重力、支持力、推力，可能有静摩擦力 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第1页 (当推力的平行斜面方向分力与重力的下滑分力平衡时为零)， 故可能受三个力作用，故C正确； 对物体A受力分析，因水平方向受推力F作用，则必然受到向 右的静摩擦力，根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力水平向左， 大小为F,故A错误； 对物体B受力分析，受重力，A对B的压力，A对B水平向左 的静摩棕力，斜面对B垂直向上的支持力，斜面对B可能有静 摩擦力，故B受4个力或者5个力，故B错误； 当A对B向左的静摩擦力的平行斜面方向分力大于重力的下 滑分力时，B物体有上滑趋势，故受到平行斜面向下的静摩擦 力，故D正确 11.(1)BC(2)B 解析： (1)A错：两绳套拉力的合力不一定沿角平分线。 B对：同一次实验，用一绳套拉橡皮条和用两绳套拉橡皮条 结点O的位置相同，不同次实验结点O的位置可以不同。 C对：为减小摩擦和误差，施力方向沿测力计轴线，读数时 视线正对测力计刻度。 D错：合力可以比分力大，也可以比分力小。 (2)为了提高实验精度，测力计读数应尽可能大一些，标注 细线方向的两点离结点应尽可能远一些，标度应尽可能小一些。 故选B。 12.解法1：正交分解法 Fe y 60 a F 如图，建立直角坐标系，人头受三个力，重力G,肌肉拉力Fm 4G,颈椎对头的支持力其大小F。,根据正交分解法及力的平衡， 有即得得C F.cos60°=G+4 Gcosa (a=70 解法2：作图法：因为三力平衡，可看作Fm与F。的合力是重力 G的平衡力，问题转化为已知合力和一个力的方向及另一个力 的大小的力的分解问题。作图步骤如下： B G 609 (1)作力矢量OA,方向向上，大小为G(重力G的平衡力) (2)从O作射线OB,与OA夹角为60° (3)以A为起点，长度为4G画孤，交OB于B (4)用直尺测量AB长度，约为4.4G,则F。=4.4G 解法3：用余弦定理 在△OAB中，己和OA=G,AB=4G,∠AOB=60°， 根据余弦定理有(4G)2=G十F。2-2 GF.cos60 解得F。=4.4G 13.设物块的质量为m。据平衡条件及摩擦力公式有 拉力F水平时，F=mg① 拉力F与水平面成60°角时，Fcos60°=u(mg一Fsin60°)② 联立①②式解得μ= 3 14.(1)小球的受力分析如图 tan30°= F mg c0s30°=mg F2 得到挡板给球的弹力F1=20√3N 斜面给球的弹力F2=40√3N (2)当F1与F,垂直时有最小值F1mx sin30°=Fim mg 解得F,最小值F1mx=30N 15.(1)分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面 对圆柱体的滑动摩擦力，由题给条件知 F=2F( 由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解，如图所示： 由平衡条件可得 G=F=F2 由F=F1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'=Gcos37°=0.8G 此时工件所受槽的摩擦力大小 F'=2F1′=0.4G 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第2页