专题15力的合成和分解（提升版）专项训练 -2026届高考物理一轮复习

专题15 力的合成和分解（提升版） 一、单选题 1．图是可用来制作豆腐的石磨。木柄静止时，连接的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、和分别表示三根绳的拉力大小，且。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示为两种形式的吊车示意图，为重力不计的杆，其端固定，端带有一小滑轮，为重力不计的缆绳，当它们吊起相同重物时，缆绳对甲、乙两图中滑轮作用力的大小分别为和，则为（　　） A． B． C． D． 3．如图，固定点A、B系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一质量为的光滑小铁环O（可视为质点），静止时。现用水平外力向纸外拉动小铁环，再次静止时，与竖直平面的夹角为（g取）则此时（　　） A．绳上的拉力为 B．绳上的拉力为 C．外力的大小为 D．外力的大小为 4．我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为，不计石块间的摩擦，则1、2之间的作用力与2、3之间的作用力之比为（　　） A． B． C．1 D．2 5．减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，图中弹力F的画法正确且分解合理的是（　　） A．B．C． D． 6．我国第二艘航母“山东舰”正式入列我国海军，此舰为首艘国产航母，标志着我国的军舰建造技术进入新时代。为使舰载机在几秒内迅速停在航母上，需要利用阻拦索将舰载机高速拦停（如图1），此过程可简化为如图2所示模型，设航母甲板为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母甲板平行。舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，其中，下列说法正确的是（　　）      A．舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的弹力和航母甲板的摩擦力三个力作用 B．当阻拦索被拉至夹角为时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的弹力大小为 C．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大 D．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对飞机的弹力在变小 7．航母阻拦索用于拦停高速着舰的舰载机，被喻为“舰载机生命线”。如图所示为其结构简图，滑轮1、2、3、4及液压缸a、b、c固定在甲板平面上，阻拦索绕过滑轮组后闭合。某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索，形成图示的夹角时，舰载机受到阻拦索的合力大小为F。不考虑阻拦索、滑轮的质量及摩擦，则此时单个柱塞所受阻拦索的合力大小为（　　） A． B． C．F D．F 8．如图所示，有2n个大小都为F的共点力，沿着顶角为120°的圆锥体的母线方向，相邻两个力的夹角都是相等的．则这2n个力的合力大小为（　　） A．2nF B．nF C． D． 9．一个硬质轻圆环平放在水平桌面上，环中有一个竖直固定柱。圆环被甲、乙、丙三人用力拉住，紧压着固定柱而静止，受三人拉力的俯视图如图所示，α＜β。不计一切摩擦。若仅调整其中两人拉力的大小，使圆环与固定柱之间的弹力恰好为零，则下列描述正确的是（　　） A．仅增加甲、乙两个力的大小，且甲力的大小增加较多 B．仅增加甲、丙两个力的大小，且甲力的大小增加较多 C．仅增加乙、丙两个力的大小，且乙力的大小增加较多 D．仅增加乙、丙两个力的大小，且丙力的大小增加较多 二、多选题 10．科学的佩戴口罩，对于新冠肺炎、流感等呼吸道传染病具有预防作用，既保护自己，又有利于公众健康，如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线、弧线和直线组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为k的弹性轻绳，它的弹力大小遵循胡克定律，在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x，此时段与水平方向的夹角为，段与水平方向的夹角为，弹性绳涉及到的受力均在同一平面内，忽略一切摩擦，已知，，则下列说法正确的是（　　） A．耳朵对口罩带的作用力方向与水平方向的夹角为，其正切值 B．耳朵对口罩带的作用力方向与水平方向的夹角为，其正切值 C．耳朵受到的口罩带的作用力为 D．耳朵受到的口罩带的作用力为 三、解答题 11．如图所示，一条小船在河中心向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100N，方向为东偏南，为了使船受到的合力恰能沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船。（忽略水对船的阻力） （1）假设绳子方向与河岸成（如图），请求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小，必要时配上合适的图形说明问题。 （2）假设岸上人拉绳的方向任意，请问人应该向哪个方向拉绳子，可以使得人的拉力最小？最小拉力是多少？必要时配上合适的图形说明问题。 试卷第4页，共4页 试卷第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 《专题15 力的合成和分解（提升版）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B B B B B B B BC 题号 答案 1．D 【详解】以点为研究对象，受力分析如图 由几何关系可知 由平衡条件可得 联立可得 故D正确，ABC错误。 故选D。 2．B 【详解】受力分析如图所示 甲图，受力分析有 乙图，受力分析有 所以 故选B。 3．B 【详解】设绳子上的张力为T，则两边绳子拉力的合力为，对圆环受力分析可知 解得 F=9N 故选B。 4．B 【详解】六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为180°，每块石块对应的圆心角为30°，对第3块石块受力分析如图 结合力的合成可知 对第2块和第3块石块整体受力分析如图 同理 解得 则 故选B。 5．B 【详解】AC．减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，AC错误； BD．按照力的作用效果分解，F可以沿水平方向和竖直方向分解，水平方向的分力产生减慢汽车速度的效果，竖直方向上的分力产生向上运动的作用效果，B正确，D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的弹力、航母甲板对航载机的支持力和航母甲板的摩擦力四个力作用，故A错误； B．根据力的矢量叠加原理，有 所以阻拦索对舰载机的弹力大小为，故B正确； C．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力为滑动摩擦力，航母甲板对航载机的支持力不变，所以舰载机所受摩擦力也一直在不变，故C错误； D．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，有 可知，向前运动过程中夹角在减小，所以阻拦索对飞机的弹力在变大，故D错误。 故选B。 7．B 【详解】设绳子拉力为T，根据合力与分力的关系可知 可得绳子拉力大小 每个活塞受力相同，对活塞进行受力分析，可知 B正确，ACD错误。 故选B。 8．B 【详解】由题意，两个相等的共点力大小为F，夹角为120°，而合力的大小即为F，因此2n个力的合力大小为nF，ACD错误，B正确。 故选B。 9．B 【详解】根据题意可知，圆环受甲、乙、丙三个力以及固定柱的弹力作用，处于平衡状态，甲、乙、丙三个力的合力与固定柱对圆环的弹力等大反向，该弹力的方向沿圆环半径方向向外，则这几个力构成了一个封闭的多边形，如图 若仅调整其中两人拉力的大小，使圆环与固定柱之间的弹力恰好为零，如图所示当时，甲、乙、丙三个力构成一个封闭的三角形，则应增加甲、丙两个力的大小，且甲力的大小增加较多，ACD错误，B正确。 故选B。 10．BC 【详解】弹性轻绳被拉长了x，同一根轻绳弹力大小相等，即 将，分别正交分解，如图： 则 则耳朵受到的口罩带的作用力 作用力方向与水平方向夹角 故选BC。 11．（1），；（2）当F2的方向与河岸垂直时，F2取最小值， 【详解】（1）如图所示，由于F1和F2与水平方向的夹角都是600，由几何关系可知 （2）如图所示，由三角形定则可知，当F2的方向与河岸垂直时，F2取最小值，由几何关系可知，F2的最小值为 答案第2页，共6页 答案第1页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $