专题14 力的合成和分解（基础版）专项训练 -2026届高考物理一轮复习

专题14 力的合成和分解（基础版） 一、单选题 1．两个力F1和F2之间的夹角θ（0≤θ≤180°），其合力为F，以下说法正确的是（　　） A．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 B．当F1和F2大小不变时，θ角减小，合力F一定减小 C．若夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，合力F可能减小 D．若F1和F2大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 2．如图所示，是等边三角形的中心，是三角形中的任意点，如果作矢量、、分别表示三个力，三个力的方向如图中箭头所示，则这三个力的合力大小用的长度表示为（　　） A． B． C． D． 3．在同一平面内作用着三个共点力，它们的大小和方向如图所示。已知，，则这三个力的合力大小为（　　） A． B． C． D． 4．如图，有五个力作用于同一点O，表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两条邻边和三条对角线。已知，则这五个力的合力大小为（    ） A． B． C． D． 5．佛山市某中学进行的趣味运动会中有一个“击鼓颠球”的项目（如图甲），学生们围成一圈，通过手中的绳子来控制鼓的运动，使鼓能多次颠球。假设某次比赛开始前，质量为m的鼓在n根均匀分布在鼓身周围的相同轻绳作用下保持静止，每根绳子与水平面的夹角均为（如图乙），则每根绳子的拉力大小是（　　） A． B． C． D． 6．千斤顶在汽车维修、地震救灾中经常用到。如图所示是剪式（菱形）千斤顶，当摇动把手时，螺纹杆迫使A、B间距离变小，千斤顶的两臂靠拢（螺旋杆始终保持水平），从而将重物缓慢顶起。若物重为G，AB与AC间的夹角为θ，不计千斤顶杆件自重，下列说法正确的是（　　） A．AC、BC两杆受到的弹力大小均为 B．当时，AC、BC两杆受到的弹力大小均为G C．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，AC、BC杆受到的弹力将减小 D．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，重物受到的支持力将增大 7．图是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是（   ） A．只增加绳的长度 B．只减小重物的质量 C．只将病人的脚向左移动 D．只将两定滑轮的间距增大 8．如图所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A、B两点，滑轮下挂一物体，不计绳和滑轮之间的摩擦．现让B缓慢向右移动，则下列说法正确的是(　　) A．随着B向右缓慢移动，绳子的张力减小 B．随着B向右缓慢移动，绳子的张力不变 C．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力变小 D．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力不变 9．如图所示，钉子A和小定滑轮B均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线的一端系有一小砂桶D，另一端跨过定滑轮B固定在钉子A上。质量为m的小球E与细线上的轻质动滑轮C固定连接。初始时整个系统处于静止状态，滑轮C两侧细线的夹角为74°。现缓慢地往砂桶添加细砂，当系统再次平衡时，滑轮C两侧细线的夹角为120°。不计一切摩擦，取cos37°=0.8，则此过程中往砂桶D中添加的细砂质量为（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形ABC，∠CAB=30°，∠ABC=90°，∠ACB=60°。在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的AB边的压力为F1，对BC边的压力为F2，则的值为（　　） A． B． C． D． 11．如图1所示，某手机店用放在水平面上的折叠支架来展示手机，图2为示意图，背部支撑面与底部支撑面垂直，不计背部支撑面与手机间的摩擦，减小背部支撑面与水平面的夹角，则（　　） A．支架底座与水平面间摩擦力增大 B．手机对底部支撑面的压力增大 C．手机对支架的作用力增大 D．手机重力和底部支撑面对手机作用力的合力增大 12．如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，楔形石块侧面所受弹力的大小为（　　） A． B． C． D． 13．有一种瓜子破壳器其简化截面如图所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子重力，不考虑瓜子的形状改变，不计摩擦，若保持A、B距离不变，则（　　） A．圆柱体A、B对瓜子压力的合力为零 B．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越小 C．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越大 D．圆柱体A对瓜子的压力大小与顶角θ无关 14．如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为2L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮长度不计做成裹片可将弹丸发射出去。若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为（弹性限度内），则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为　　 A．2kL B． C．kL D． 15．如图，在直角坐标系的第一象限内有两个作用点都在原点O的力、，要使、在坐标平面内过原点O的某直线上分力之和最小，则该直线（　　） A．可能经过第一、三象限 B．可能经过第二、四象限 C．一定经过第一、三象限 D．一定经过第二、四象限 16．榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。图甲所示为卯眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为，在凿子顶部施加竖直向下的力时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和​，不计凿子的重力及摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．大于 B．大于 C．夹角越小，越大 D．夹角越大，越大 17．如图所示，斜拉桥可简化为不对称钢索模型，桥面水平、塔柱竖直，已知AC、AB的拉力大小分别为、，且AC、AB与塔柱的夹角分别为、，且，地面对塔柱的作用力竖直向上。下列说法正确的是（    ） A．钢索的拉力会对塔柱产生两个效果，一方面竖直向上拉塔柱，另一方面沿水平方向拉塔柱 B．若桥面保持水平稳定，则桥面的重心在D点的右侧 C．钢索对塔柱的拉力的合力斜向右下方 D．若桥面保持水平稳定，则有 18．几种矢量运算框架图像如下图所示，线段的长短代表矢量的大小，箭头的指向代表矢量的方向，下列说法正确的是（　　） A．甲图说明物体做减速运动，速度的变化量由初速度的箭头端指向末速度的箭头端 B．乙图说明两个力的合力由一个力的箭头端指向另一个力的箭尾端 C．丙图的三个力的合力一定为0 D．丁图说明两个变力的合力的大小方向都改变 二、多选题 19．将已知力F分解为、两个分力，若已知的大小及与F的夹角θ（为锐角），则（　　） A．当时，一定有两组解 B．当时，一定有两组解 C．当时，一定有唯一解 D．当时，一定无解 20．已知力F的一个分力F1跟F成37°角，大小未知，力F的另一个分力为F2，以下说法正确的是（　　） A．当时，F1有两解 B．当时，F1有唯一解 C．当时，F1有两解 D．当时，F1有唯一解 21．如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　） A．作用力为 B．作用力为 C．摩擦力为 D．摩擦力为 22．粗糙水平面上、、、四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接，正好组成一个等腰梯形，系统静止。之间、之间以及之间的弹簧长度相同且等于之间弹簧长度的一半。之间弹簧弹力大小为之间弹簧弹力大小的一半。若受到的摩擦力大小为，则（　　） A．之间的弹簧一定是压缩的 B．受到的摩擦力大小为 C．受到的摩擦力大小为 D．受到的摩擦力大小为 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 《专题14 力的合成和分解（基础版）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A D C C C D A D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 D A B B D C D C 题号 19 20 21 22 答案 CD AD BC ABC 题号 答案 1．C 【详解】A．根据平行四边形定则可知，合力F可以比分力F1和F2中的任何一个力都大，也可以比分力F1和F2中的任何一个力都小，还可以等于其中一个分力大小，故A错误； B．当F1和F2大小不变时，θ角减小，根据平行四边形定则可知，合力F一定增大，故B错误； C．若夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，若，则合力F可能减小，故C正确； D．若F1和F2大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 故D错误。 故选C。 2．C 【详解】因为是等边三角形的中心，现增加三个力：矢量、、，如图所示 因矢量、、互成，故、、三者的合力为零，不影响、、三力的合成，根据三角形定则可知，与的合力为，与的合力为，与的合力为，故、、这三个力的合力为，C正确，ABD错误。 故选C。 3．A 【详解】如图所示，以三力共同作用点为原点，竖直向上为y轴，水平向左为x轴建立坐标系，则x方向上的合力大小为 y方向上的合力大小为 这三个力的合力大小为 故选A。 4．D 【详解】解法一：利用平行四边形定则，如图所示 最大力为，根据平行四边形定则，与的合力为，与的合力为，这五个力的合力为3倍的，已知，根据几何关系可知 所以合力的大小为 故选D。 解法二：利用三角形定则，如图所示 将力、平移到与、与的首端之间，、的合力等于，、的合力等于，由几何关系可知 故这五个力的合力大小为 故选D。 解法三：利用对称法，如图所示 由对称性，和的夹角为，，则合力在其夹角的平分线上，合力的大小等于其分力的大小，故力和的合力 同理，和的合力也在其夹角的平分线上，由图中几何关系可知 故这五个力的合力为 故选D。 解法四：利用正交分解法，建立如图所示的正交坐标系 将正交分解，在y轴方向合力为零，故这五个力的合力等于在x轴方向的合力 再由图中几何关系有 故这五个力的合力为 故选D。 5．C 【详解】质量为m的鼓放在n根均匀分布在鼓身周围的相同轻绳作用下保持静止，鼓受到竖直向下的重力与n根绳子的拉力。在竖直方向由平衡条件得 所以，每根绳子的拉力大小为 C正确。 故选C。 6．C 【详解】A．根据题意，设AC、BC两杆受到的弹力大小均为，由平衡条件及几何关系有 解得 故A错误； B．由A分析可知，当时，AC、BC两杆受到的弹力大小均为 故B错误； C．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，增大，增大，则减小，故C正确； D．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，重物所受合力为零，则重物受到的支持力大小一直等于重物重力的大小，保持不变，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】对与滑轮接触的一小段绳子受力分析，如图 受到绳子的两个等大的拉力，则有 F1=F2=mg，2F1cosθ=F 解得 F= 2mgcosθ A．只增加绳的长度，不会改变角度θ，脚所受的拉力F不会改变，A错误； B．要增大力F，关键是要减小角θ或者增大m，所以只减小重物的质量，脚所受的拉力减小，B错误； C．由几何关系可知，只将病人的脚向左移动远离定滑轮，会减小角θ，则脚所受的拉力F会增大，C正确； D．只将两定滑轮的间距变大，会增大角θ，脚所受的拉力F会减小，D错误。 故选C。 8．D 【详解】试题分析：两根绳子AB的合力始终与物体的重力等值反向，所以滑轮受AB绳的合力不变．当B向右缓慢移动时，AB之间的夹角变大，合力一定，等于物块的重力；则绳子的张力增大．故A、B、C错误，D正确．故选D. 考点：力的合成 【名师点睛】此题是关于力的合成问题；解决本题的关键抓住两边绳子的拉力是相等的，且两绳子的合力不变，通过夹角的变化判断绳子拉力的变化；此题难度不大，意在考查学生灵活分析问题解决问题的基本能力. 9．A 【详解】对砂桶分析，由平衡条件可知 对质动滑轮C受力分析，由平衡条件可得 往砂桶D中添加的细砂后，为 联立解得 所以A正确；BCD错误； 故选A。 10．D 【详解】金属球受到的重力产生两个作用效果，压AB面和压BC面，如图如下 对AB面的压力大小F1等于分力G1，对BC面的压力大小F2等于分力G2，由几何关系得 故选D。 11．D 【详解】A．以整体为研究对象，整体受到重力与地面的支持力，方向均在竖直方向上，水平方向没有运动趋势，可知支架底座与水平面间摩擦力为零，故A错误； B．对手机受力分析，手机对底部支撑面的支持力为 减小背部支撑面与水平面的夹角，手机对底部支撑面的压力减小，根据牛顿第三定律可知，手机对底部支撑面的压力减小，故B错误； C．对手机受力分析，根据平衡条件可知，手机对支架的作用力大小始终等于手机的重力，故C错误； D．根据平衡条件可知，手机重力和底部支撑面对手机作用力的合力等于背部支撑面对手机的支持力，背部支撑面对手机的支持力 减小背部支撑面与水平面的夹角，背部支撑面对手机的支持力增大，故D正确。 故选D。 12．A 【详解】楔形石块受力如图，根据力的合成可得： ， 所以 故选A。 13．B 【详解】A．圆柱体A、B对瓜子压力的合力不为零，合力的方向竖直向上，A错误； BCD．根据平行四边形定则和三角函数得 解得 合力F恒定，顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力FA越小，B正确，CD错误； 故选B。    14．B 【详解】每根橡皮条被拉伸至长度为时，据胡克定律可知，每根橡皮条的弹力大小为 如图所示，此时橡皮条形变量最大，弹力最大，且此时两分力的夹角最小，合力最大，设此时两根橡皮条的夹角为，根据几何关系得 根据平行四边形定则可知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力为 故选B。 【点睛】本题考查了胡克定律与力的合成的综合，要知道当橡皮条的长度最大时，橡皮条的弹力最大，两个弹力的夹角最小，则两弹力的合力最大，此题对数学几何要求较高。 15．D 【详解】由题图可知，由于、的大小、方向都确定，因此由力合成的平行四边形定则可知，两力的合力大小和方向确定，则有在沿合力方向的直线上两力的分力之和最大，此时可知在过原点O且垂直合力方向的直线上分力的合力是零，且分力之和最小，则该直线一定经过第二、四象限，ABC错误，D正确。 故选D。 16．C 【详解】AB．作出力F分解的关系图，如图所示 根据牛顿第三定律可知， 由图可知，，故AB错误； CD．根据几何关系有， 力F一定时，夹角越小，和均变大，夹角越大，和均变小，凿子越不容易凿入木头，故C正确，D错误； 故选C。 17．D 【详解】A．钢索的拉力会对塔柱产生两个效果，一方面竖直向下拉塔柱，另一方面沿水平方向拉塔柱，A错误； B．桥面受到TAC、TAB与重力的作用处于平衡状态，根据共点力平衡条件，重力经过TAC、TAB的交点A，所以桥面的重心在桥面与立柱的交点D处，B错误； C．桥面受到TAC、TAB与重力的作用处于平衡状态，钢索对桥面拉力的合力竖直向上，则钢索对塔柱的拉力的合力竖直向下，C错误； D．当桥面保持水平稳定时，桥面受力分析如图所示 根据平衡条件得 D正确。 故选D。 18．C 【详解】A．甲图说明物体做加速运动，速度的变化量由初速度的箭头端指向末速度的箭头端，A错误； B．乙图说明两分力的合力由一个分力的箭尾端指向另一个分力的箭头端，B错误； C．丙图的三个分力的矢量线段首尾相连，组成封闭的三角形，三个分力的合力一定为0，C正确； D．丁图的两个变力矢量线段首尾相连，其合力由一个分力的箭尾端指向另一个分力的箭头端，合力的方向向右，都在同一条虚线上，即合力的大小改变，方向不变，D错误。 故选C。 19．CD 【详解】A．根据平行四边形定则，如图 当F＞F1＞Fsinθ时，有两组解；当时，则只有一组解。故A错误； BD．F1＜Fsinθ时，分力和合力不能构成三角形，无解，故B错误，D正确； C．当F1=Fsinθ时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解，故C正确。 故选CD。 20．AD 【详解】根据题中条件，对一个已知力进行分解，已知一个分力的方向，则有 如果，F1有唯一解； 如果，F1有两个解； 如果，F1无解； 如果，F1有唯一解。 AB．由于，所以F1有两个解，故A正确，B错误； CD．由于，所以F1有唯一解，故C错误，D正确。 故选AD。 21．BC 【详解】A B．设斜杆的弹力大小为，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得 解得 A错误，B正确； C D．以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示 可知每根斜杆受到地面的作用力应与平衡，即大小为，每根斜杆受到地面的摩擦力为 C正确；D错误。 故选BC。 22．ABC 【分析】由题可知本题考查力的平衡和弹簧的弹力。 【详解】A．设弹簧的原长为，之间弹簧的长度为，则之间弹簧长度为，因为之间弹簧弹力大小为之间弹簧弹力大小的一半，所以有 即有 之间、之间以及之间的弹簧一定是压缩的，选项A正确； B．由对称性可知受到的摩擦力和受到的摩擦力大小相同，等于，选项B正确； CD．对进行受力分析可知其所受摩擦力大小等于间弹簧和间弹簧的合力大小，由于之间、之间的弹簧长度相同且都是压缩的，所以两个弹簧对的弹力大小相等，又因夹角为120°，所以两个弹簧对的弹力大小都为。受到两个弹簧的弹力，大小分别为、，夹角为120°，由平行四边形定则与几何知识可知二者的合力等于，由三力平衡条件可知受到的摩擦力大小为，同理受到的摩擦力大小也为，选项C正确，D错误。 故选ABC。 答案第4页，共12页 答案第5页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $