2026届高考物理一轮复习正交分解专项训练：进阶应用，突破多力平衡综合02

2026届高考物理正交分解 专项训练：进阶应用，突破多力平衡综合02 一、2026届高考物理正交分解备考说明 进入备考中期，需聚焦中等难度题（难度0.65-0.85），这类题占高考物理力学板块的50%，核心考查多力平衡下的正交分解应用，常结合静摩擦力、滑动摩擦力、支持力的动态分析。 备考核心在于“受力分析全面性”与“方程建立精准性”：一是受力分析时按“重力—弹力—摩擦力—其他力”的顺序罗列，避免遗漏力（如斜拉物体时的支持力变化、静摩擦力的方向判断）；二是正交分解时，将所有力分解到坐标轴上，平衡问题满足“x轴合力为零、y轴合力为零”，非平衡问题满足“F合=ma”，明确每个方程的物理意义；三是掌握临界状态分析，如“物体恰好滑动”时静摩擦力达到最大值，需结合“Fₓ=fₘₐₓ=μN”建立方程。 一线教学经验表明，尖子生易在“支持力计算”上出错，如斜向上拉力时支持力N=mg-Fsinθ，斜向下推力时N=mg+Fsinθ，需通过对比练习强化差异记忆。建议每周做5道多力平衡综合题，重点训练“分解—列方程—求解”的流畅性，提升解题速度。 二、题目训练 1．如图，将一质量为m的木块放在倾角为θ的斜面上，木块的重力产生哪两个效果，如何分解重力，写出两个分力的大小。 2．如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重300N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.5，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角，CD绳上的拉力为50N。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物体A受到的摩擦力大小是多少？ （2）物体B重力大小是多少？ 3．如图，倾角为15°的斜面上放着一个木箱，用100N的拉力F斜向上拉着木箱，F与水平方向成45°角。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立直角坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力。试在图中作出分力和，并计算它们的大小。 4．把一个质量为的物体放在倾角为的斜面上，分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为轴和轴建立直角坐标系，把重力分解为平行于斜面方向的分力和垂直于斜面方向的分力。在图中作出分力和并求两个分力的大小。 5．如图所示，一人通过箱带拉着一个旅行箱前进。拉力大小为，箱带与水平面夹角为，求拉力的水平分力和竖直分力的大小。 6．同在xOy平面内的六个力如图所示，大小分别为F1=10N，，F3=12N，，F5=30N，F6=12N，求合力的大小和方向。    7．商场工作人员拉着质量的木箱沿水平地面运动。若用F=50N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动；现改用F1=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示。已知，，重力加速度g取10m/s2，求： （1）木箱与地面之间的动摩擦因数μ； （2）F1作用在木箱上时，木箱运动加速度a的大小； （3）木箱在F1作用4.0s时速度v4的大小。    8．如图所示，小孩与冰车静止在冰面上，大人用F=20N的恒定拉力，使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角θ=37°，小孩与冰车的总质量m=20kg，冰车与冰面间的动摩擦因数μ=0.05，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小孩与冰车所受的支持力； （2）小孩与冰车在水平方向所受的合外力。 9．如图，一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受重力G（物体还受到其他力的作用，图中没有画出）。现在需要把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为和。 （1）画出重力分解的示意图； （2）求出两个分力和的大小。 10．如图所示，水平恒力F作用在质量为2m的小球A（视为质点）上，细线与竖直方向的夹角，小球A和质量为5m的物块B用平行斜面、跨过光滑定滑轮的细线连接，物块B放在倾角的斜面体C上，C固定在水平地面上，A、B和C均处于静止状态。突然撤去恒力F，小球A在摆动过程中物块B不滑动，定滑轮可视为质点，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度大小为g。求： (1)恒力F的大小； (2)撤去恒力F前细线中的张力大小T； (3)撤去恒力F后细线中的最大张力； (4)物块B和斜面体C间的最小动摩擦因数。 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考物理正交分解 专项训练：进阶应用，突破多力平衡综合02 一、2026届高考物理正交分解备考说明 进入备考中期，需聚焦中等难度题（难度0.65-0.85），这类题占高考物理力学板块的50%，核心考查多力平衡下的正交分解应用，常结合静摩擦力、滑动摩擦力、支持力的动态分析。 备考核心在于“受力分析全面性”与“方程建立精准性”：一是受力分析时按“重力—弹力—摩擦力—其他力”的顺序罗列，避免遗漏力（如斜拉物体时的支持力变化、静摩擦力的方向判断）；二是正交分解时，将所有力分解到坐标轴上，平衡问题满足“x轴合力为零、y轴合力为零”，非平衡问题满足“F合=ma”，明确每个方程的物理意义；三是掌握临界状态分析，如“物体恰好滑动”时静摩擦力达到最大值，需结合“Fₓ=fₘₐₓ=μN”建立方程。 一线教学经验表明，尖子生易在“支持力计算”上出错，如斜向上拉力时支持力N=mg-Fsinθ，斜向下推力时N=mg+Fsinθ，需通过对比练习强化差异记忆。建议每周做5道多力平衡综合题，重点训练“分解—列方程—求解”的流畅性，提升解题速度。 二、题目训练 1．如图，将一质量为m的木块放在倾角为θ的斜面上，木块的重力产生哪两个效果，如何分解重力，写出两个分力的大小。 【答案】见解析，两个分力的大小G1＝mgsinθ，G2＝mgcosθ 【解析】木块的重力产生两个效果一个效果使木块沿斜面下滑，另一个效果使木块压紧斜面。如图： 则G1=mgsinθ，G2=mgcosθ。 2．如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重300N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.5，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角，CD绳上的拉力为50N。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物体A受到的摩擦力大小是多少？ （2）物体B重力大小是多少？ 【答案】(1)40N；(2)30N 【解析】(1)以结点C为研究对象，受力情况如图所示 A物体处于静止，在水平方向受到的摩擦力f大小与绳AC拉力大小相等，即 (2)因为处于静止状态在y轴上，BC绳的拉力 B物体处于静止。 3．如图，倾角为15°的斜面上放着一个木箱，用100N的拉力F斜向上拉着木箱，F与水平方向成45°角。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立直角坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力。试在图中作出分力和，并计算它们的大小。 【答案】50N；50N 【解析】将F分解为x方向和y方向，根据平行四边形定则，x方向上分力 Fx=Fcos（45°-15°）=Fcos30°=50N则y方向分力Fy=Fsin（45°-15°）=Fsin30°=50N 4．把一个质量为的物体放在倾角为的斜面上，分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为轴和轴建立直角坐标系，把重力分解为平行于斜面方向的分力和垂直于斜面方向的分力。在图中作出分力和并求两个分力的大小。 【答案】图见解析；； 【解析】作图如图 可得，，。 5．如图所示，一人通过箱带拉着一个旅行箱前进。拉力大小为，箱带与水平面夹角为，求拉力的水平分力和竖直分力的大小。 【答案】， 【解析】依题意，可得水平方向上的拉力的分力大小为竖直方向上的分力大小为。 6．同在xOy平面内的六个力如图所示，大小分别为F1=10N，，F3=12N，，F5=30N，F6=12N，求合力的大小和方向。    【答案】10N，沿x正方向 【解析】根据平行四边形定则将各力垂直分解到两个坐标轴上，则可得x轴方向的合力为 y轴方向的合力为 所以合力大小为方向沿x正方向。 7．商场工作人员拉着质量的木箱沿水平地面运动。若用F=50N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动；现改用F1=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示。已知，，重力加速度g取10m/s2，求： （1）木箱与地面之间的动摩擦因数μ； （2）F1作用在木箱上时，木箱运动加速度a的大小； （3）木箱在F1作用4.0s时速度v4的大小。    【答案】（1）0.25；（2）3.5m/s2；（3）14m/s； 【解析】（1）木箱在F的作用下做匀速直线运动，则有代入数据解得 （2）由受力分析可知，木箱水平方向有 竖直方向上有又因为摩擦力满足联立解得 （3）根据匀加速直线运动速度与时间的关系可得木箱在F1作用4.0s时的速度为 。 8．如图所示，小孩与冰车静止在冰面上，大人用F=20N的恒定拉力，使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角θ=37°，小孩与冰车的总质量m=20kg，冰车与冰面间的动摩擦因数μ=0.05，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小孩与冰车所受的支持力； （2）小孩与冰车在水平方向所受的合外力。 【答案】（1）188N，方向竖直向上；（2）6.6N，方向水平向右。 【解析】（1）小孩与冰车竖直方向合外力为0，小车竖直方向受重力、支持力FN；列出竖直方向力学方程为FN+Fsin37°-mg=0代入数据解得支持力为FN=188N方向竖直向上。（2）小孩与冰车在水平方向所受的合外力方向水平向右。 9．如图，一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受重力G（物体还受到其他力的作用，图中没有画出）。现在需要把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为和。 （1）画出重力分解的示意图； （2）求出两个分力和的大小。 【答案】（1）见解析；（2）， 【解析】（1）重力分解的示意图如图所示 （2）由示意图可知，。 10．如图所示，水平恒力F作用在质量为2m的小球A（视为质点）上，细线与竖直方向的夹角，小球A和质量为5m的物块B用平行斜面、跨过光滑定滑轮的细线连接，物块B放在倾角的斜面体C上，C固定在水平地面上，A、B和C均处于静止状态。突然撤去恒力F，小球A在摆动过程中物块B不滑动，定滑轮可视为质点，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度大小为g。求： (1)恒力F的大小； (2)撤去恒力F前细线中的张力大小T； (3)撤去恒力F后细线中的最大张力； (4)物块B和斜面体C间的最小动摩擦因数。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【解析】（1）小球A在三个力作用下处于平衡状态，有解得（2）根据平衡条件有解得（3）小球A在最低点时，细线中的张力最大，设定滑轮右侧细绳的长度为l，小球A在最低点时的速度大小为v，由动能定理 由牛顿第二定律解得（4）若小球A在最低点时，物块B和斜面体C间达到最大静摩擦力，则有 解得若在撤去恒力F的瞬间，物块B和斜面体C间达到最大静摩擦力，则有 解得综上，物块B和斜面体C间的最小动摩擦因数为。 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $