课时测评7 力的合成与分解（word练习）-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（新高考）

课时测评7　力的合成与分解 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题9题，6分，其余每题4分，共50分) 1．如图所示，三个大小相等的力F作用于同一点O，则合力最大的是(　　) 答案：B 解析：题图A中两个F垂直，合力为F，则最终合力为F；题图B中两个F反向，则最终合力为F；题图C中三个F夹角为120°，则合力为0；题图D中两个F夹角为60°，合力为F，则最终合力为F。故选项B的合力最大。故选B。 2．(2024·广东佛山一模)“人体旗帜”指的是用手抓着支撑物，使身体与地面保持平行的高难度动作。某同学的重力为G，完成此动作时其受力情况如图所示，已知两手受力F1、F2方向与竖直方向夹角均为60°，则其中F1大小为(　　) A．G B．G C．G D．2G 答案：C 解析：对该同学受力分析如图所示， 两个力的夹角为120°，根据力的平衡条件可知F1＝G，故选C。 3．(2024·安徽安庆模拟)如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成皮兜。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L(弹性限度内)，则发射过程中皮兜对弹丸的最大作用力为(　　) A．1.2kL　　B．kL　　C．kL　　D．kL 答案：C 解析：当橡皮条的长度为1.5L时，皮兜对弹丸有最大作用力，设此时两根橡皮条的夹角为2θ，则Fm＝2kΔx cos θ＝kL cos θ，根据几何关系有cos θ＝，代入上式解得Fm＝，故C正确。 4．刀、斧、凿等切割工具的刃部叫做劈。如图是斧头劈木头的示意图，劈的纵截面ABC是一个等腰三角形，使用劈时沿BC中垂面施加一个竖直向下的力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BC的宽度为d，劈的侧面AB、AC长为L，劈的侧面推压木柴的力为F′，不计劈自身重力，则(　　) A．劈的侧面推压木柴的力F′＝F B．仅增大d，F′将增大 C．当d＝L时，F′＝F D．仅减小L，F′将增大 答案：C 解析：设劈的纵截面的三角形顶角为θ，根据几何关系可得sin ，将力F按垂直侧面方向进行分解，如图所示，可得F1＝F2＝F，则劈的侧面推压木柴的力大小为F′＝F1＝F，可知仅增大d，F′将减小；仅减小L，F′将减小；当d＝L时，F′＝F。故选C。 5．如图所示，风对帆面的作用力F垂直于帆面，它能分解成两个分力F1、F2，其中F2垂直于航向，会被很大的横向阻力平衡，F1沿着航向，提供动力。若帆面与航向之间的夹角为θ，下列说法正确的是(　　) A．F2＝F1tan θ B．F2＝F sin θ C．船受到的横向阻力为 D．船前进的动力为F2tan θ 答案：D 解析：根据几何关系可得＝tan θ， ＝cos θ，解得F2＝，F2＝F cos θ，故A、B错误；根据题意可知，船受到的横向阻力与F2等大反向，即等于F cos θ，故C错误；根据题意可知，船前进的动力为沿着航向的分力F1，根据几何关系可得＝tan θ，解得F1＝F2tan θ，故D正确。 6．如图所示，某同学在家用拖把拖地，拖把由拖杆和拖把头构成。设某拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。该同学用沿拖杆方向的力F推拖把，让拖把头在水平地板上向前匀速移动，此时拖杆与竖直方向的夹角为θ。则下列判断正确的是(　　) A．地面受到的压力FN＝F cos θ B．拖把头受到地面的摩擦力Ff＝μmg C.推力F＝ D．推力F＝ 答案：D 解析：拖把头受到重力、支持力、推力和摩擦力处于平衡状态，受力如图所示，建立直角坐标系，竖直方向上根据平衡条件可得FN′＝F cos θ＋mg，根据牛顿第三定律可得地面受到的压力为FN＝F cos θ＋mg，故A错误；根据滑动摩擦力的计算公式可得Ff＝μFN＝μ(F cos θ＋mg)，故B错误；拖把头在水平地板上向前匀速移动，水平方向根据平衡条件可得F sin θ＝Ff，即F sin θ＝μ(F cos θ＋mg)，解得推力F＝，故C错误，D正确。 7．如图是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。若车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是(　　) A．此时千斤顶每臂受到的压力均为5.0×104 N B．此时千斤顶对汽车的支持力为5.0×104 N C．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大 D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小 答案：D 解析：将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两臂的两个分力F1、F2，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等即F1＝F2。设千斤顶两臂间的夹角为2θ，根据几何关系可得2F1 cos θ＝F，解得F1＝，故B错误；继续摇动把手，两臂靠拢，θ减小，由于F不变，由F1＝可知，当θ减小时，cos θ增大，则F1减小，故C错误，D正确。 8．有一种多功能“人”字形折叠梯，其顶部用活页连在一起，在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住，如图所示，可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角θ。一质量为m的人站在梯子顶部，若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计，整个装置处于静止状态，则(　　) A．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越大 B．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越小 C．θ角越大，绳子的拉力越大 D．θ角越大，人对梯子的压力越大 答案：C 解析：对人和梯子整体进行分析，有mg＝FN，根据牛顿第三定律可知，梯子对水平地面的作用力与水平地面对梯子的支持力等大，与θ角无关，故A、B错误；对一侧的梯子受力分析，受到人沿梯子向下的作用力、地面竖直向上的支持力(不变)、绳子水平方向的拉力，如图所示，FT＝FNtan ，F人＝，可知θ角越大，绳子的拉力越大，故C正确；对人受力分析可知，梯子对人的支持力大小等于人的重力，梯子对人的支持力与人对梯子的压力是相互作用力，大小与θ角无关，故D错误。 9．(多选)(2024·山东潍坊市模拟)耙在中国已有1 500年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为O1，夹角∠AO1B＝60°，拉力大小均为F，平面AO1B与水平面的夹角为30°(O2为AB的中点)，如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正确的是(　　) A．两根耙索的合力大小为F B．两根耙索的合力大小为F C.地对耙的水平阻力大小为F D．地对耙的水平阻力大小为F 答案：BD 解析：两根耙索的合力大小为F′＝2F cos 30°＝F，故A错误，B正确；由平衡条件可得，地对耙的水平阻力大小为Ff＝F′cos 30°＝F，故C错误，D正确。故选BD。 10．(2025·四川南充模拟)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 答案：C 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。 11．(2024·安徽合肥模拟)如图所示，质量均为m的小球A和B分别用轻质细线a、b悬于O点，A、B用轻质细线c连接。给B施加水平向右的拉力F，静止时，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线b与竖直方向的夹角为60°，细线c刚好水平，重力加速度为g，则拉力F的大小为(　　) A．mg B．mg C．mg D．mg 答案：C 解析：根据题意，分别对A、B受力分析，如图所示，对小球A，竖直方向有Facos 30°＝mg，水平方向有Fasin 30°＝FcA，对小球B，竖直方向有Fbcos 60°＝mg，水平方向有FcB＋Fbsin 60°＝F，又有FcA＝FcB，联立解得F＝mg，故C正确。 12．(2024·四川达州诊断性考试)如图所示，两光滑直硬杆1、2一端固定在水平面上(两杆在同一竖直平面内)，与水平面之间的夹角分别为30°、97°，轻质小环套在杆2上，质量m＝0.2 kg的小球套在杆1上，轻质细线连接环和球，给小球一个沿杆1斜向上的拉力F＝2.0 N，当环与球静止时，细线的弹力为FT。重力加速度g＝，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。则FT的大小为(　　) A．1.5 N B．1.0 N C．1.25 N D．2.0 N 答案：C 解析：轻质小环受力平衡，则细线的弹力FT的方向应垂直于杆2，对小球受力分析，如图所示，根据几何关系可知FT的方向与杆1夹角为37°，小球受力平衡，在沿杆1方向上有FTcos 37°＋mg sin 30°＝F，代入数据解得FT＝1.25 N，故C正确。 13．(10分)一重力为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等，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ＝0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，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，且保证工件对V形槽两侧面的压力大小相等，发现工件能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩擦力大小。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 答案：(1)0.5G　(2)0.4G 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和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。 学生用书第33页 学科网（北京）股份有限公司 $