2026届高考物理一轮复习正交分解专项训练：综合拔高，衔接牛顿定律与运动学03

2026届高考物理正交分解 专项训练：综合拔高，衔接牛顿定律与运动学03 一、2026届高考物理正交分解备考说明 高考物理拉分题（难度0.4-0.65）常将正交分解与牛顿第二定律、运动学公式结合，考查多过程运动分析、加速度计算，是尖子生冲刺高分的关键。 备考策略需突出“综合应用能力”：一是建立“受力分析—正交分解—求合力—算加速度—运动学求解”的完整逻辑链，明确正交分解是连接受力与运动的桥梁；二是灵活处理多过程问题，如“先加速后减速”“拉力方向变化”等场景，每个过程单独进行受力分析和分解，注意过程间的速度关联；三是强化公式联动，如通过正交分解求出加速度a后，结合v=v₀+at、x=v₀t+½at²等公式求解运动学物理量，避免受力分析与运动学脱节。 易错点集中在“合力计算”和“过程分析”：合力需先分别求x轴、y轴合力，再用勾股定理计算总合力（非简单代数相加）；多过程问题需明确每个过程的受力变化（如摩擦力方向、支持力大小），避免沿用前一过程的受力结论。建议限时训练高考真题中的综合题，每组3道，培养快速拆解复杂问题的能力。 二、题目训练 1．有几个力作用于物体同一点O，并在同一平面内，则：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） (1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力、、互成120°角，求它们的合力的大小和方向； (2)在同一平面内的四个共点力、、、，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。（，） 2．如图所示，重100N的物体A沿倾角为37°的斜面向上滑动，斜面对物体A的摩擦力的大小为10N，求： （1）物体A受哪几个力的作用； （2）将A所受各力在沿斜面方向和垂直斜面方向进行分解，求各力在这两个方向上分力的合力； （3）A与斜面间的动摩擦因数为多大 3．如图所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，AC绳能承受的最大拉力为150N，而BC绳能承受的最大拉力为100N，求物体最大重力不能超过多少？ 4．正交分解法是物理中常用的一种等效处理的方法。如图甲，力F可分解为互相垂直的两个分力F1、F2，F1、F2、F的大小关系满足平行四边形的长度大小关系，从效果上看我们就可以用F1、F2代替F。 如图乙，一物块质量为m，放在水平桌面上，用一与水平方向成θ角的推力F作用于物块，物块保持静止。请你用上述方法试求： （1）拉力F分解成的两个分力F1、F2的大小； （2）物块对桌面的压力大小和桌面对物块的静摩擦力大小。 5．如图所示，在倾角为37°的斜面上，用沿斜面向上60N的力拉着重为5kg的物体向上做匀速直线运动，求： （1）斜面对物体的支持力的大小； （2）斜面和物体间的摩擦因数．（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 6．如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m=20kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动，若拉力F=100N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）求： (1)把小黄鸭看作质点，作出其受力示意图； (2)地面对小黄鸭的支持力； (3)小黄鸭运动的加速度的大小． 7．如图所示，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行，已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角，重力加速度为g。求： （1）画出吊运物资的受力示意图，用力的合成求物资所受的空气阻力为f； （2）画出吊运物资的受力示意图，用力的分解求悬索对物资的拉力为F． 8．如图所示，A和B的质量分别是3kg和10kg，B与地面间动摩擦因数μ=0.4，滑轮摩擦及绳重不计，整个装置处于平衡状态．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）物体B受几个力作用，画出B的受力示意图： （2）求地面对B的摩擦力大小； （3）求B对地面的压力的大小 9．如图，两个轻环和套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为的小球，在和之间的细线上悬挂一小物块，平衡时，、间的距离恰好等于圆弧的半径，不计所有摩擦，求小物块的质量和圆弧对轻环的弹力大小？    10．如图所示，A、B两球完全相同，质量均为，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根原长为、劲度系数为的轻弹簧，静止时细线竖直方向的夹角，重力加速度为，，。求： （1）细线的拉力T； （2）弹簧的长度L。 11．如图所示：三个共点力，F1=5N，F2=10N，F3=15N，θ=60°，请用力的正交分解法计算合力的大小和方向。 12．在同一平面内的三个力F1、F2、F3的大小依次为18N、40N、24N，方向如图所示，求它们的合力。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） 第 1 页 共 10 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：综合拔高，衔接牛顿定律与运动学03 一、2026届高考物理正交分解备考说明 高考物理拉分题（难度0.4-0.65）常将正交分解与牛顿第二定律、运动学公式结合，考查多过程运动分析、加速度计算，是尖子生冲刺高分的关键。 备考策略需突出“综合应用能力”：一是建立“受力分析—正交分解—求合力—算加速度—运动学求解”的完整逻辑链，明确正交分解是连接受力与运动的桥梁；二是灵活处理多过程问题，如“先加速后减速”“拉力方向变化”等场景，每个过程单独进行受力分析和分解，注意过程间的速度关联；三是强化公式联动，如通过正交分解求出加速度a后，结合v=v₀+at、x=v₀t+½at²等公式求解运动学物理量，避免受力分析与运动学脱节。 易错点集中在“合力计算”和“过程分析”：合力需先分别求x轴、y轴合力，再用勾股定理计算总合力（非简单代数相加）；多过程问题需明确每个过程的受力变化（如摩擦力方向、支持力大小），避免沿用前一过程的受力结论。建议限时训练高考真题中的综合题，每组3道，培养快速拆解复杂问题的能力。 二、题目训练 1．有几个力作用于物体同一点O，并在同一平面内，则：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） (1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力、、互成120°角，求它们的合力的大小和方向； (2)在同一平面内的四个共点力、、、，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。（，） 【答案】(1)，方向与方向相同 (2)，方向斜向右下，与水平方向的夹角为 【解析】（1）如图所示，、，且二力方向与水平方向夹角均为 根据平行四边形定则，可得以、为邻边的平行四边形为菱形，可得、的合力沿的反方向，且 则三个力的合力为，方向与方向相同。 （2）如图所示，将进行正交分解，的水平分力向左，大小为 的竖直分力向下，大小为则这四个力在水平方向的合力为，方向向右，竖直方向的合力为，方向向下，故这四个力的合力，方向斜向右下，与水平方向夹角为 2．如图所示，重100N的物体A沿倾角为37°的斜面向上滑动，斜面对物体A的摩擦力的大小为10N，求： （1）物体A受哪几个力的作用； （2）将A所受各力在沿斜面方向和垂直斜面方向进行分解，求各力在这两个方向上分力的合力； （3）A与斜面间的动摩擦因数为多大 【答案】（1）物体受重力、弹力及摩擦力三个力的作用； （2）沿斜面方向上的合力为70N，垂直于斜面方向上的合力为0； （3）0.125 【解析】（1）物体受重力、斜面对物体的支持力以及斜面对物体的摩擦力三个力的作用； （2）由于物体在沿斜面向上运动，所以在垂直于斜面方向合力为0，其中斜面对物体的支持力为沿斜面方向上F合=Ff+mgsin37°=70N方向沿斜面向下；（3）由滑动摩擦力公式可知μ==0.125。 3．如图所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，AC绳能承受的最大拉力为150N，而BC绳能承受的最大拉力为100N，求物体最大重力不能超过多少？ 【答案】 【解析】以重物为研究对象，受力如图所示： 由平衡条件得：TACsin30°-TBCsin60°=0，TACcos30°+TBCcos60°-G=0可知TAC=TBC 当TBC=100N时TAC=100N≈173NAC将断。而当TAC=150N时TBC=50N≈86.6N＜100N 将TAC=150N，TBC=86.6N代入公式，解得G=100N。 4．正交分解法是物理中常用的一种等效处理的方法。如图甲，力F可分解为互相垂直的两个分力F1、F2，F1、F2、F的大小关系满足平行四边形的长度大小关系，从效果上看我们就可以用F1、F2代替F。 如图乙，一物块质量为m，放在水平桌面上，用一与水平方向成θ角的推力F作用于物块，物块保持静止。请你用上述方法试求： （1）拉力F分解成的两个分力F1、F2的大小； （2）物块对桌面的压力大小和桌面对物块的静摩擦力大小。 【答案】（1），；（2）， 【解析】（1）如图所示：将F正交分解，根据几何关系可知， （2）对物块进行受力分析，如图所示 根据平衡条件可以知道，在水平方向竖直方向则摩擦力支持力为根据牛顿第三定律可以知道，桌面受到压力大小为 方向竖直向下。 5．如图所示，在倾角为37°的斜面上，用沿斜面向上60N的力拉着重为5kg的物体向上做匀速直线运动，求： （1）斜面对物体的支持力的大小； （2）斜面和物体间的摩擦因数．（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 【答案】（1）40N    （2）0.75 【解析】(1)对滑块受力分析，建立如图直角坐标系,根据力的平衡条件，则y轴方向上有： N=mgcos37°=5×10×0.8=40N (2)x轴方向上有：F=f+mgsin37°得：f=F-mgsin37°=60-5×10×0.6=30N；则物体与地面的摩擦因数为： 【点睛】本题考查共点力平衡条件的应用，要注意灵活的选择研究对象，通过受力分析建立直角坐标系，则可根据几何关系分析求解力的大小。 6．如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m=20kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动，若拉力F=100N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）求： (1)把小黄鸭看作质点，作出其受力示意图； (2)地面对小黄鸭的支持力； (3)小黄鸭运动的加速度的大小． 【答案】(1) (2) 120N，方向竖直向上；(3)1.8m/s2 【解析】解：(1)对小黄鸡受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力，如图所示： (2)小黄鸡在竖直方向平衡，有：小黄鸡对地面的支持力为120N，方向竖直向上；(3)在水平方向，根据牛顿第二定律，有： 其中解得。 7．如图所示，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行，已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角，重力加速度为g。求： （1）画出吊运物资的受力示意图，用力的合成求物资所受的空气阻力为f； （2）画出吊运物资的受力示意图，用力的分解求悬索对物资的拉力为F． 【答案】（1）；（2） ； 【解析】(1)受力分析以及合成如图所示： 根据共点力平衡条件可得：； (2)受力分析以及力的分解示意图如图所示： 可得绳索对物资的拉力：。 8．如图所示，A和B的质量分别是3kg和10kg，B与地面间动摩擦因数μ=0.4，滑轮摩擦及绳重不计，整个装置处于平衡状态．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）物体B受几个力作用，画出B的受力示意图： （2）求地面对B的摩擦力大小； （3）求B对地面的压力的大小 【答案】（1）物体B受4个力作用，B的受力示意图如图所示； （2）24N；（3）82N． 【详解】（1）物体B受到重力、支持力、摩擦力和绳子拉力4个力的作用，如图所示； （2）根据题意可得绳子拉力为：F=mAg=30N，对B水平方向根据平衡条件可得：f=Fcos37°解得：f=24N；（3）对B根据竖直方向受力平衡可得：FN=mBg-Fsin37°解得：FN=82N，根据牛顿第三定律可得B对地面的压力的大小为82N。 9．如图，两个轻环和套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为的小球，在和之间的细线上悬挂一小物块，平衡时，、间的距离恰好等于圆弧的半径，不计所有摩擦，求小物块的质量和圆弧对轻环的弹力大小？    【答案】m， 【解析】如图所示    设悬挂小物块的点为O'，圆弧的圆心为O，由于，所以三角形Oab为等边三角形。根据几何知识可得而在一条绳子上的张力大小相等，故有小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为120°，故受到的合力等于mg，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等于小物块的重力为mg，所以小物块的质量为m。对a点分析， 联立解得，则圆弧对轻环的弹力大小为。 10．如图所示，A、B两球完全相同，质量均为，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根原长为、劲度系数为的轻弹簧，静止时细线竖直方向的夹角，重力加速度为，，。求： （1）细线的拉力T； （2）弹簧的长度L。 【答案】（1）5N；（2）0.1m 【解析】A物体的受力如图所示 （1）由平衡知识可知绳子的拉力（2）弹簧弹力根据胡克定律，弹簧的压缩量由以上各式解得。 11．如图所示：三个共点力，F1=5N，F2=10N，F3=15N，θ=60°，请用力的正交分解法计算合力的大小和方向。 【答案】10N，与x轴的夹角30° 【解析】将F2分解成x轴和y轴上，那么 x轴方向的合力 y轴方向的合力所以三个力的合力大小为设其方向与x轴的夹角为 ，则有解得 方向与x轴的夹角30° 12．在同一平面内的三个力F1、F2、F3的大小依次为18N、40N、24N，方向如图所示，求它们的合力。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） 【答案】50N，方向与F1相同 【解析】建立直角坐标系，把F2分解 ， 所以合力方向与F1相同。 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $