小练6 力的合成与分解 实验：验证力的平行四边形定则-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理拿满基础分自主小练

拿满基础分自主小练·物理 小练6力的合成与分解实 (考试时间：30分 第1~5小题为单项选择题，每小题4分；第 6~7小题为多项选择题，每小题6分 1.(教材改编题)关于力的分解，下列说法正 确的是 A.只要满足平行四边形定则就可以分解， 且合力和分力能同时作用在一个物体上 B.在对某个力分解前要先搞清力的作用效 果，确定分力的方向，再按平行四边形定 则进行分解 C.实际力的分解不是都有附加条件的，如 正交分解就不需要考虑力的实际作用 效果 D.若代表合力的对角线与代表分力的有向线 段能构成平行四边形，则该分解是可行的 2.(教材改编题)下列关于合力和它的两个分 力的说法正确的是 A.合力是物体实际受到的力，求合力时就 是将这两个分力相加 B.两个分力的夹角在0~180°间变化时，夹 角越大其合力先减小后增大 C.合力的作用效果与其每一个分力的作用 效果都是相同的 D.合力可能比两个分力都小，也可能比两 个分力都大，还可能与分力的大小相等 3.(教材改编题)弹弓是小孩喜欢的玩具，它 既能锻炼臂力，又能提高小孩肢体的协调 能力。如图所示为一个Y形弹弓，两根相 同的橡皮条分别将一端固定在弹弓上，另 一端连接在轻质裹片上。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，发射弹丸时每根橡皮条的伸长量为 L,橡皮条之间的夹角为60°，则发射瞬间， 下列说法正确的是 橡皮条 表片 A.裹片对弹丸的作用力大小为3kL B.裹片对弹丸的作用力大小为L C.若Y形弹弓的两根树枝不对称，无论如 何调整橡皮条长度都不可能使两根橡皮 条的拉力大小相等 D.若Y形弹弓的两根树枝粗细不同，用力 外拉时粗枝恰好不断裂是施加拉力的最 大范围 班级： 姓名： 。。。。。。。。。 验：验证力的平行四边形定则 钟，满分52分) 4.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 系一轻绳。如图所示，可以通过调节轻绳 的长度来改变两梯的夹角0。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.0角越大，梯子对水平地面的作 用力越大 B.0角越大，轻绳的拉力越大 C.0角越大，梯子对水平地面的作用 力越小 D.日角越大，两侧梯子对人的支持 力的合力越大 5.图甲所示，10个人用20根等长的绳子拉起 一个鼓，一端系在鼓上，另一端用手拉住， 每根绳子与竖直面的夹角均相等，若绳子 连接鼓的结点、拉绳子的手均分别在其所 在圆周上等间距分布，鼓静止时鼓面水平， 忽略绳子的质量，简化图如图乙所示。现 仅使鼓在绳子的作用下保持鼓面水平沿竖 直方向缓慢下降，其他条件不变，则在鼓缓 慢下降的过程中，下列说法正确的是 A.绳子对鼓的合力变大 B.绳子对鼓的合力变小 C.每根绳子对人的作用力增大 D.每根绳子对人的作用力减小 6.(多选，教材改编题)晾衣架晾晒衣物是 种司空见惯的现象，然而现实生活中如图 所示的这种晾衣绳（悬线）效果不佳，逐渐 被淘汰。下列说法正确的是 A.挂相同的 衣物悬线 拉得越紧， 悬线越易 断裂 B.挂相同的衣物悬线拉得越松，悬线越易 断裂 C.悬线的两端固定后，所挂的衣物越多，悬 点的拉力就越大 D.悬线的两端固定后，所挂的衣物容易向 中间滑动，通风效果差 7.(多选，教材改编题)农耕时代，牛通过耕索 拉犁前进来翻地。而现代农业通过拖拉机 拉耙前进，耙上多张犁同时翻地，极大地提 高了效率。如图甲所示为农耕图，如图乙 所示为拖拉机带动4张犁拉耙图。若每张 犁都相同，牛拉的耕索与竖直方向成日角， 牛通过耕索拉犁的力为F,犁对耕索的拉力 为T,忽略耕索质量，下列说法正确的是 耕索 为 A.耕索对犁的拉力的竖直分力为Fcos0 B犁匀速前进时，F和T的合力为零 C.每张犁对犁上泥土的作用力有两个效 果，一个效果竖直向上，另一个效果水平 向前 D.拖拉机对耙的拉力是牛对犁拉力的4倍 8.(6分)有同学用图甲所示的装置来探究两 个互成角度的力的合成规律：在竖直木板 上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮，将绳子 打一个结点O,每个钩码的重力相等，当系 统达到平衡时，根据钩码的个数分别读出 三段绳子的拉力F1、F2和F,回答下列 问题： F F合 N2 F3 F3日 用 乙 丙 (1)改变钩码的个数，实验可能完成的是 (填正确答案标号)。 A.钩码的个数N1=N2=2,N3=5 B.钩码的个数N1=N3=3,V2=4 C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5 (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步 骤是 (填正确答案标号)。 A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC 三段绳子的方向 B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量 (3)在作图时，你认为 (填“乙”或 “丙”)是正确的。 12 9.(6分，教材改编题)“儿童散学归来早，忙趁 东风放纸鸢”，阳春三月正是踏青放风筝的 好时节。小明同学拉起质量为的风筝 后，风筝在牵线和垂直于风筝面的恒定风 力作用下悬停在空中。已知风筝平面与水 平面夹角α=30°，牵线与风筝平面夹角β= 60°，重力加速度为g,求风筝受到风力F以 及牵线拉力T的大小。 风筝面更风 牵线 10.(8分)如图所示为扩张机的原理示意图， A、B为活动铰链，C为固定铰链，在A处 作用一水平力F,B就以比F大得多的压 力向上顶物体D,已知图中2l=1m,b= 0.05m,F=400N,B与左侧竖直墙壁接 触，接触面光滑，铰链和杆受到的重力不 计，求： (1)扩张机AB杆的弹力大小（用含α的三 角函数表示)； (2)D受到向上顶的力的大小。 2 97777777物理 小练6力的合成与分解 实验：验证力的平行四边形定则 1.B【解析】对给定的已知力进行分解，既要满足矢量 运算的平行四边形定则，又要满足力的实际作用效 果，即实际力的分解都是有附加条件的分解，因此在 对某个力进行分解前要先搞清力的作用效果，确定分 力的方向，其次是确定代表合力的对角线与代表分力 的有向线段能否构成平行四边形来确定解的可能性， B项正确，C、D项错误；合力和几个分力同时作用的 效果相当，它们是一个等效替代关系，因此合力和几 个分力不可能同时作用在一个物体上，A项错误。 2.D【解析】合力和两个分力同时作用的效果相当，合 力与分力是等效替代关系，合力不一定是物体实际受 到的力，求两个分力的合力时，要遵循平行四边形定 则，是矢量相加求得的，A、C项错误；由平行四边形 定则可知两个分力的夹角在0~180°间变化时，夹角 越大其合力越小，B项错误；因力的合成遵循平行四 边形定则，故合力可能比两个分力都小，也可能比两 个分力都大，若夹角为120°，且两个分力相等时合力 的大小就等于分力的大小，D项正确。 3.A【解析】由胡克定律知每根橡皮条产生的弹力F =kL,夹角60时合力为F'=2Fcos30°=√3kL,故裹 片对弹丸的作用力大小为√kL,A项正确，B项错 误；若两根树枝不对称，但两根橡皮条与裹片是连在 一起的，通过调节可使两侧的拉力大小相等，C项错 误；若两根树枝粗细不同，因橡皮条长度不知是否等 长，在施加拉力时存在各种可能性，D项错误。 4.B【解析】人和梯子整体静止时g=F、,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 B角无关，A,C项错误；对一侧的梯子而言，受到人沿 梯子向下的作用力，可分解为竖直向下的分力 Fc0s号-受和水平分力Fsin号，可见9角越大，绳 子的拉力越大，B项正确；两侧梯子对人的支持力的 合力等于人的重力，大小与0角无关，D项错误。 5.D【解析】鼓缓慢下降的过程中，绳子对鼓的合力大 小等于鼓的重力大小，鼓的重力大小一定，故绳子的 合力不变，A、B项错误；每根绳子的拉力可分解为水 平方向和竖直方向的两个分量，竖直分量的总和与鼓 的重力等大反向，由20Fcos0=mg得F-200%9在 鼓缓慢下降的过程中，绳子与竖直方向的夹角日变 小，cos0变大，F减小，C项错误，D项正确。 6.ACD【解析】悬线的两端固定后，悬线的张角一定， 挂上衣物后因晾衣架与悬线间的摩擦力较小，容易向 参考答案及解析 中间滑动，衣物就叠压在一起，通风效果差，衣物不容 易干，D项正确；悬线的两端固定后，悬线的张角一 定，所挂的衣物越多，悬点的拉力就越大，C项正确； 悬线拉得越紧，对应的张角越大，挂相同的衣物时悬 线内部的张力就越大，因此易断裂，A项正确，B项 错误。 7.AC【解析】每张犁对犁上泥土的作用力有两个效 果，一个效果竖直向上为Fcos 0,另一个效果水平向 前为Fsin 0,A、C项正确；耕索拉犁的力F和犁对耕 索的拉力T分别作用在两个物体上，不能进行合成， B项错误；由于拖拉机拉耙的倾角未知，耙的质量未 知，因此拖拉机对耙的拉力不一定是牛对犁拉力的4 倍，D项错误。 8.(1)BCD(2分) (2)A(2分) (3)乙(2分) 【解析】(1)实验中的分力与合力的关系需满足|F F:|≤F≤F,十F2(等号在反向或同向时取得)，B、 C,D项是可能完成的。 (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的步骤是标记结点 O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向。 (3)F3的方向一定竖直向下，由于测量误差，F,和F2 的合力方向可能偏离竖直方向，故乙是正确的。 9.【解析】对风筝受力分析如图所示，将各力进行正交 分解可知Tcos B=mngsin a (2分) Tsin B+mgcos a=F (2分) 解得T=mg,F=√3mg (2分) 1g.-- 77 10.【解析】(1)将力F按作用效果沿AB和AC两个方 向进行分解，如图甲所示，且F=F2 (1分) F 由2F1cosa=F (1分) F=200N 解得扩张机AB杆的弹力大小F=2cOSa一cosa (2分) (2)再将F,按作用效果分解为F、和F、',如图乙 所示 参考答案及解析 F FN' F Fy-Fi sin a=2tan a (1分) 由儿何知识可知tana=人=10 (1分) b 则F×=2000N (2分) 小练7受力分析共点力平衡 1.A【解析】匀速前进时兄妹俩均处于平衡状态，所受 的合外力均为零，A项正确；妈妈拉车匀速前进时，绳 索对车的作用力产生两个效果，竖直向上的分力与地 面的支持力的合力等于兄妹俩及车的重力之和，水平 分力与摩擦力等大反向，B项错误；对妈妈而言，地面 有竖直向上的支持力和向前的摩擦力，因此地面对妈 妈的作用力是斜向上的，C项错误；绳索与地面的夹 角增大时，拉力在竖直方向上的分力增大，使车对地 面的压力减小，因此摩擦力不增大，D项错误。 2.A【解析】若弹簧A处于压缩状态而弹簧B处于伸 长状态时，小球受重力、弹簧A对小球向下的弹力、 弹簧B对小球沿斜面向上的拉力、斜面对小球的支 持力，A项正确，D项错误；若弹簧A处于原长，小球 受重力、弹簧B对小球沿斜面向上的拉力、斜面对小 球的支持力，此时弹簧B一定处于伸长状态，C项错 误；若弹簧A处于伸长状态，小球可能只受弹簧A的 拉力和重力，此时弹簧B处于原长；也可能弹簧A的 弹力小于小球的重力，则弹簧B处于伸长状态，此时 斜面对小球有斜向上的弹力，B项错误。 3.A【解析】物块a受到重力、物块b对物块a的压 力、墙面的支持力和物块b对物块α向上的静摩擦力 而静止，A项正确：物块a静止时物块b、a之间的摩 擦力大小等于物块a的重力mg,此时静摩擦力的大 小不能用滑动摩擦力的公式进行计算，B项错误；整 体静止时地面对物块b的支持力为3mg,故物块b对 地面的压力为3g,C项错误：物块a受到物块b两 个力的作用：水平向右的压力和竖直向上的静摩擦 力，它们的合力斜向右上方，故物块b对物块a的作 用力斜向右上方，D项错误。 4.C【解析】物体被匀速提升，绳索的拉力与物体的重 力平衡，A、B项错误；定滑轮受到两根绳索的拉力和 杆的支持力而平衡，互成锐角的两力的矢量和小于两 力之和，由平衡条件可知，C项正确，D项错误。 5,B【解析】斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分 别为F!、F2,由对称性可知F1=F:,由三角形相似可 ·8 物理 知是=子，解得F=F:=宁F,B项正确。 6.A【解析】结点c在三力作用下平衡，设ac绳上的 拉力为F1、bc绳上的拉力为F2,由平衡条件知F、F2 的合力F与重力mg等大反向，故F1=Fcos30°= 5 号mg,F=Fsin30°=分mg,A项正确。 7.C【解析】因空竹光滑，尼龙线内的张力处处相等。 空竹在竖直面内运动时，以空竹为研究对象，它受到 两侧尼龙线中的张力T和重力G而平衡，受力图如 图所示。以空竹所在位置为原点建立坐标系。设两 杆分别在a、b两点时尼龙线与竖直方向间的夹角为 a,由平衡条件知Tc0sa=号。设MN之间的距离为 山，尼龙线的长度为L,由几何关系知sma=兰，将b 点的位置上下移动时，夹角a保持不变，可见距离d 不变时尼龙线中的张力T=，GL一也不变。因 2'-d 此上下移动α、b两点位置时只是使空竹的位置改变， 而不影响尼龙线中的张力，A、B项错误；若将V向右 移，距离d增大时尼龙线中的张力也增大，C项正确； 若空竹在与竖直面成一定夹角的倾斜面内来回滚动 时，空竹的等效重力增大了，但两杆端点间的距离不 能确定是增大还是减小，因此尼龙线中的张力不一定 大于在竖直面滚动时尼龙线中的张力，D项错误。 a8-T GY a1 7777y M 8.BD【解析】由于D点不是中点，致使杆的重力与 CD绳延长线的交点在杆下，表明杆一定受到沿墙面 向上的摩擦力，A项错误；将墙壁对杆A端的摩擦力 ∫与墙壁对杆的弹力N合成一个力T,杆恰好要滑动 时，杆与墙壁间的动摩擦因数最小，则T与V的夹角 0满足tanB=mm。由三力平衡时三力必交于一点的 原理可绘出杆的受力图如图所示，对△ADE和 DE △DOE运用正弦定理知sin(90g)=