考点7 力的合成与分解-2027届高考物理一轮复习考点突破练习

**基本信息** 聚焦力的合成与分解核心方法，通过基础应用、情境分析及综合计算构建系统性训练，强化平衡条件与矢量运算的科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念应用|1-3题|平衡条件、共点力平衡判断|从合力与分力概念到平衡条件推导| |实际情境分析|4-8题|力的效果分解、平行四边形定则|生活情境（挂钩/滑梯）中力的分解应用| |综合计算|9-12题|正交分解、多力合成法则|复杂系统（麻绳/多力）中矢量运算拓展|

考点7 力的合成与分解 一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。 1.(2024盐城期中)如图所示,虚线表示分力F1的作用线,另一个分力的大小为F2且与合力F大小相等。则F1的大小是(　　) A.F B.2F C.F D.3F 2.同一物体在下列几组共点力作用下可能处于静止状态的是(　　) A.3 N、4 N、5 N B.3 N、5 N、9 N C.4 N、6 N、11 N D.5 N、6 N、12 N 3.(2025淮安考试)如图所示,质量为m的小男孩沿滑梯匀速下滑,已知滑梯与水平面的夹角为θ,重力加速度为g,滑梯对小男孩的作用力大小为(　　) A.0 B.mg C.mgsin θ D.mgcos θ 4.(2025扬州期中)如图甲所示是一种墙面挂钩,相邻挂钩间的距离为d,图乙的挂包宽度为L=3d。在挂包质量一定、肩带足够长、挂包与挂钩间的摩擦可忽略不计的条件下,为了使悬挂时肩带一端受到挂包的拉力最小,则可将挂包肩带跨挂在(　　) A.一个钩子上 B.两个钩子上 C.三个钩子上 D.四个钩子上 5.水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一重为100 N的重物, ∠CBA=30°。如图所示,则滑轮受到轻绳的作用力的大小为(　　) A.100 N B.86.6 N C.50 N D.20 N 6.(2025宿迁调研)如图所示,oa和ob段为材质完全相同且不可伸长的细绳,oc段细绳能承受的最大拉力是oa段的3倍,将质量为m的物块悬挂在空中且处于静止状态。已知绳oa、ob与竖直方向的夹角分别为30°和60°,若逐渐增加c端所挂重物的质量,则最先断的绳(　　) A.必定是oa B.必定是ob C.必定是oc D.可能是ob,也可能是oc 7.如图所示,可视为质点的机器人通过磁体吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是(　　) A.Ff=G B.F=FN C.Ff=Gcos θ D.F=Gsin θ 8.如图甲所示,笔记本电脑支架一般有多个卡位用来调节角度,某人将电脑放在该支架上,由卡位4缓慢调至卡位1(如图乙),电脑与支架始终处于相对静止状态,则(　　) 甲 乙 A.电脑受到的支持力变大 B.电脑受到的摩擦力变大 C.支架对电脑的作用力减小 D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力大小 9.质量为m、粗细均匀的麻绳如图所示悬挂,悬点处切线与竖直方向夹角分别为37°和53°,P点为最低点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为g,则(　　) A.左侧悬点对麻绳拉力为0.6mg B.右侧悬点对麻绳拉力为0.8mg C.最低点P处张力为0.3mg D.P点右侧麻绳质量为0.36m 10.如图所示,作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F,相邻两力间的夹角均为60°,其合力为F1;若撤去其中的一个大小为3F的力,其余五个力的合力为F2,则下列结论正确的是(　　) A.F1=3F,F2=0,F1方向与大小为3F的力的方向相同 B.F1=0,F2=3F,F2方向与大小为6F的力的方向相同 C.F1=3F,F2=0,F1方向与大小为6F的力的方向相同 D.F1=0,F2=3F,F2方向与大小为3F的力的方向相同 二、非选择题:共2题,11题8分,12题12分,共20分。 11.一重为G的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角α=60°,槽的两侧面与水平方向的夹角相同,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同,大小为μ=0.25,则: 甲 乙 (1)要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来,人至少要施加多大的拉力? (2)现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角,如图乙所示,且保证圆柱体对V形槽两 侧面的压力大小相等,发现圆柱体能自动沿槽下滑,此时工件所受槽的摩擦力多大?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 12.如图所示,在水平地面上放一质量为1 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3 N、 F2=4 N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,则: (1)F1与F2的合力是多少? (2)木块受到的摩擦力为多少? (3)若将图中F1顺时针转90°,此时F1与F2的合力又是多少? (4)若将图中F2顺时针转90°,此时木块受的摩擦力大小为多少? 答案： 1.C　2.A 3.B　解析 根据平衡条件,滑梯对小孩的作用力大小为mg。故选B。 4.D　解析 当合力一定,两个分力同向时分力最小,为了使悬挂时肩带一端受到挂包的拉力最小,则只需当两侧肩带保持竖直时每条肩带受拉力最小,因挂包宽度为3d,等于四个挂钩之间的距离,则此时可将挂包肩带跨挂在四个钩子上。故选D。 5.A　解析 轻绳跨过滑轮,BC段、BD段拉力相等,F1=F2=mg=100 N,夹角为120°,根据平行四边形定则,二力合成如图所示,由于F1=F2,所以平行四边形为菱形,所以F1、F2的合力F=F1=F2=100 N,即绳子对滑轮的作用力大小为100 N,A项正确。 6.A　解析 节点o受力如图所示,其中Fc'=Fc=mg,所以=cos 30°==cos 60°=,则重物质量增加时,oa先断,故A项正确,B、C、D项错误。 7.C　解析 如图所示,将重力沿斜面方向和垂直于斜面方向分解,沿斜面方向,由平衡条件得Ff=Gcos θ,A项错误,C项正确;垂直斜面方向,由平衡条件得F=Gsin θ+FN,B、D项错误。 8.A 9.D　解析 对麻绳受力分析如图甲所示,受重力mg、左侧悬点对麻绳拉力F1、右侧悬点对麻绳拉力F2,F1cos 37°+F2cos 53°=mg,F1sin 37°=F2sin 53°,解得F1=0.8mg,F2=0.6mg,故A、B项错误;对P点右侧麻绳受力分析如图乙所示,受重力m1g、最低点P处张力F、右侧悬点对麻绳拉力F2,则F=F2sin 53°=0.48mg,m1g=F2cos 53°=0.36mg,所以P点右侧麻绳质量为m1=0.36m,故C项错误,D项正确。 甲 乙 10.B　解析 如图所示,求六个共点力的合力先求共线的两个力的合力,共线的两个力的合力都为3F且两两的夹角都为120°,再求其中两个力的合力,作出平行四边形为菱形,由几何关系知合力也为3F且方向与另一个3F的力反向,故F1=0;若撤去其中的一个大小为3F的力,则其余五个力的合力与这个3F的力等大反向,即F2=3F,F2方向与6F的力方向相同,B项正确。 11.(1)0.5G　(2)0.4G 解析 (1)分析圆柱体的受力可知,沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力Ff,由题给条件知F=2Ff。由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解,如图所示,由平衡条件可得G=F1=F2,由Ff=μF1得F=0.5G。 (2)把整个装置倾斜,则重力沿压紧两侧的斜面的分力F1'=F2'=Gcos 37°=0.8G,此时工件所受槽的摩擦力大小Ff'=2μF1'=0.4G。 12.(1)5 N　(2)5 N　(3)1 N　(4)6 N 解析 (1)由题图可知,根据力的平行四边形定则,可得两个拉力的合力大小F= N=5 N;(2)木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则Ffm=μFN=0.6×10 N=6 N,因此没拉得动,根据受力平衡条件,则有木块受到的摩擦力等于拉力的合力,即为5 N;(3)当将F1顺时针转90°,则两个拉力的合力大小为4 N-3 N=1 N;(4)若将题图中F2顺时针转90°,所以此时两个力的合力为3 N+4 N=7 N>Ffm=6 N,此时物体开始滑动,摩擦力为滑动摩擦力,大小为6 N。 学科网（北京）股份有限公司 $