第二章 必刷题 力的合成与分解-2027届高三物理一轮复习课时跟踪练习7●精讲精练（新高考通）

**基本信息** 聚焦力的合成与分解核心概念，通过概念辨析、定量计算及实际情境应用，系统覆盖共点力平衡、矢量运算等高频考点，注重科学思维与物理观念的结合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|1、5题|多选为主，考查合力分力关系、合力范围|从基本概念（等效替代）到规律应用（平行四边形定则）| |定量计算|3、4题|含角度参数计算，涉及正六边形力合成|从分解法则（按效果分解）到合成方法（矢量叠加）| |实际应用|2、7-11题|结合斜拉桥、射箭等真实情境|从模型建构（轻绳/杆模型）到科学推理（力的动态平衡）| |动态分析|6题|探究分力方向变化对合力的影响|体现科学探究中证据与解释的关联|

课时跟踪练7　力的合成与分解 　(1—6题,每题5分) 1.(多选)(2026)下列关于力的说法, 正确的是(　　) A.物体在4 N、5 N、7 N三个共点力的作用下,可能做匀速直线运动 B.分力与合力是等效替代关系,是物体同时受到的力 C.两个共点力的合力不可能小于其中任意一个分力 D.在已知两分力方向(不在同一直线上)的情况下,对一已知力进行分解有唯一确定解 解析: 4 N、5 N两个力的合力范围为1~9 N,7 N在这个范围内,三个共点力的合力可以为零,物体可以做匀速直线运动,故A正确;合力与分力是等效替代关系,但不是同时作用在物体上,故B错误;根据平行四边形定则知,合力可能比分力大,可能比分力小,也可能与分力大小相等,故C错误;把一个已知力分解成两个力若已知两个分力的方向(不在同一直线上),则只可以画出一个平行四边形,所以有唯一确定的解,故D正确。 答案:AD　 2.(2025)“世界桥梁看中国,中国桥梁看贵州”。贵州在建的世界第一高桥六安高速公路花江峡谷大桥于2025年1月17日在距离水面625 m的高空精准合龙,实现贯通。如图所示为斜拉桥的索塔与钢索的简化示意图,斜拉桥所有钢索均处在同一竖直面内,假设每根钢索对桥作用力大小相等,其与水平方向的夹角相等(忽略钢索的质量及桥面高度的变化)。下列说法正确的是(　　) A.仅减小索塔高度可减小每根钢索的拉力 B.仅增加索塔高度可减小每根钢索的拉力 C.仅增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 D.仅减少钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 解析:设桥面的质量为m,设有n根钢索,每根钢索的拉力为F,每根钢索与竖直方向的夹角均为θ,桥面的重力一定,根据平衡条件有nFcos θ=mg,可得每根钢索的拉力为F=,若钢索数量不变,要使每根钢索的拉力大小减小,则可以使钢索与竖直方向的夹角减小,即需要增加索塔高度,可知仅增加索塔高度可减小每根钢索的拉力,故A错误,B正确;对桥面受力分析可知,所有钢索对桥面的拉力沿竖直方向向上的分力之和与桥面的重力大小相等、方向相反,则所有钢索对索塔拉力沿竖直方向向下的分力之和与桥面的重力大小相等、方向相反,故增加或减少钢索的数量,钢索对索塔的压力大小恒定不变,故C、D错误。 答案:B 3.(多选)(2026)如图所示,将一个竖直向下F=180 N的力分解成F1、F2两个分力,F1与F的夹角为α=37°,F2与F的夹角为θ,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是(　　) A.当θ=90°时,F2=240 N B.当θ=37°时,F2=112.5 N C.当θ=53°时,F2=144 N D.无论θ取何值,F2的大小不可能小于108 N 解析:当θ=90°时,有Ftan α=F2,解得F2=135 N,故A错误;当θ=37°时,有F=2F1cos α,F2=F1,解得F1=F2=112.5 N,故B正确;当θ=53°时,有F2=Fsin α,解得F2=108 N,故C错误;当F2与F1垂直且F1、F2和F构成一个封闭的三角形时F2有最小值,且最小值为F2min=Fsin α,解得F2min=108 N,故D正确。 答案:BD 4.(2026)如图所示,有六个力分别组成正六边形的六个边,还有三个力分别为此正六边形的对角线,若F1已知,这九个力作用在同一点上,则这九个力的合力大小为(　　) A.0　　　　　　 B.(6+2)F1 C.9F1 D.12F1 解析:根据力的三角形定则,由题图可知,F7和F3的合力为F8,F4和F9的合力为F8,F1和F6的合力为F8,因为是正六边形,所以力的大小关系为F8=2F1、F2=F5=F1,则这九个力的合力大小为F合=3F8+F8+F2+F5,解得F合=9F1。故选C。 答案:C 5.(多选)两个力F1和F2之间的夹角为θ,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.若F1和F2大小不变,θ角减小,合力F一定增大 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,合力F与θ的关系图像如图所示,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 N≤F≤10 N 解析:合力F的取值范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,所以合力F不一定总比分力F1和F2中的任何一个力都大,故A错误;根据余弦定理可得合力大小为F=,θ角减小,则合力F一定增大,故B正确;若夹角θ为钝角,θ不变,F1大小不变,F2增大,有可能有如图所示的情况,则F合'<F合,故C正确;由题图得,当θ=180°时,F合=2 N,即|F1-F2|=2 N,当θ=90°时,F合'=10 N,即=10 N,解得F1=6 N,F2=8 N或F1=8 N,F2=6 N,故2 N≤F≤14 N,故D错误。 答案:BC 6.(2026)某兴趣小组探究分力F1、F2与合力F的关系。保持合力F的大小和方向不变,分力F2的大小不变,在如图所示平面内改变分力F2的方向,分力F1的箭头的轨迹图形为(　　) 　 A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 解析:若以O点为坐标原点,以F的方向为x轴正向建立坐标系,设F2与F的夹角为θ,则合力F1的箭头的坐标满足x+F2cos θ=F,y=-F2sin θ,联立化简得(x-F)2+y2=,因保持合力F的大小和方向不变,分力F2的大小不变,则使F2与F的夹角从0°逐渐增大到360°的过程中,F1的箭头的轨迹图形为圆,A正确。 答案:A 　(7—11题,每题6分) 7.如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为m1的物体,∠ACB=30°;如图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是(　　) A.图甲中BC对滑轮的作用力大小为 B.图乙中HG杆受到绳的作用力大小为m2g C.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG的大小之比为1∶1 D.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG的大小之比为m1∶2m2 解析:题图甲中是一根绳跨过光滑定滑轮,绳中的弹力大小相等,两段绳的拉力大小都是m1g,互成120°角,则合力的大小是m1g,方向与竖直方向成60°角斜向左下方,故BC对滑轮的作用力大小也是m1g,方向与竖直方向成60°角斜向右上方,A错误;题图乙中HG杆受到绳的作用力大小为=m2g,B错误;题图乙中FEGsin 30°=m2g,得FEG=2m2g,则=,C错误,D正确。 答案:D 8.(2026)2024年巴黎奥运会射箭女子团体决赛,中国队获得亚军。运动员射箭时弦和箭可等效为如图所示,已知弦均匀且弹性良好,其弹力满足胡克定律,自由长度为l,劲度系数为k,发射箭时弦的最大长度为l(弹性限度内)。此时弓的顶部跨度(虚线长)为l,假设箭在弦的正中间,弦夹在类似动滑轮的附加装置上,箭被发射瞬间所受的弹力大小为(　　) A.kl B.kl C.kl D.2kl 解析:根据胡克定律F=kx可知,弦上产生的弹力大小 F=k(l-l)=kl 设弦与箭的夹角为θ,如图所示 箭被发射瞬间所受的合力为F合=2Fcos θ 由几何关系可知sin θ==0.6,则cos θ=0.8 联立以上可得F=kl 故箭被发射瞬间所受的弹力大小为kl,故A正确,B、C、D错误。 答案:A 9.(2026)图甲为古代榨油场景,图乙是简化原理图,快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形,撞击木楔的力为F,则下列说法正确的是(　　) A.为了增大木块对油饼的压力,θ通常设计得较小 B.木楔对每个木块的压力大小均为 C.木块对最右侧的油饼有挤压作用 D.木块加速挤压油饼过程中,木块对油饼的压力大于油饼对木块的压力 解析:将F分解如图所示,由图可知F1=,θ设计得越小时,F不变时,木楔对每个木块的压力F1越大,木块对油饼的压力也会越大,故A正确,B错误;木块与最右侧油饼不接触,则对最右侧的油饼没有挤压作用,故C错误;由牛顿第三定律可知,木块对油饼的压力与油饼对木块的压力等大反向,故D错误。 答案:A 10.一质量为m的小球通过短轻绳悬挂在光滑铰链上,光滑铰链(不计质量)与轻杆连接,轻杆通过光滑铰链分别与固定点O和O'连接,如图所示。已知两轻杆与水平地面和竖直墙壁的夹角都为30°,重力加速度为g,则下面轻杆和上面轻杆受到铰链的作用力大小分别为(　　) A.mg,mg B.mg,mg C.mg,mg D.mg,mg 解析:由题可知,两轻杆为两个“动杆”,而“动杆”上弹力方向沿轻杆。对中间铰链进行受力分析,铰链所受轻绳拉力大小为mg,方向竖直向下,下面轻杆对铰链的弹力方向沿轻杆斜向下, 设为F1,上面轻杆对铰链的弹力方向沿轻杆斜向上,设为F2,如图所示。在力的矢量三角形中,由正弦定理有==,解得F1=mg,F2=mg,选项B正确。 答案:B 11.(2026)运动员投掷铅球刚要出手的瞬间,以该时刻铅球球心为坐标原点建立如图所示的直角坐标系,x、y轴分别沿水平方向和竖直方向,手对铅球的作用力F与y轴的夹角为θ,铅球受到的合力F合与x轴的夹角也为θ。已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　) A.F沿y轴方向的分力大小等于铅球的重力 B.F、F合沿x轴方向的分力不相等 C.铅球的质量为 D.F合与F的关系为F合=Fsin θ 解析:铅球还受到重力的作用,作出力的矢量三角形,如图所示,可知F合为F和铅球重力的合力,则F和F合沿x轴方向的分力相等,即F合cos θ=Fsin θ,得F合=Ftan θ,B、D错误;同理,沿y轴方向分解有Fcos θ-mg=F合sin θ,即Fcos θ=F合sin θ+mg,可得Fcos θ>mg,m=,A错误,C正确。 答案:C　 学科网（北京）股份有限公司 $ 课时跟踪练7　力的合成与分解 　(1—6题,每题5分) 1.(多选)(2026)下列关于力的说法, 正确的是(　　) A.物体在4 N、5 N、7 N三个共点力的作用下,可能做匀速直线运动 B.分力与合力是等效替代关系,是物体同时受到的力 C.两个共点力的合力不可能小于其中任意一个分力 D.在已知两分力方向(不在同一直线上)的情况下,对一已知力进行分解有唯一确定解 2.(2025)“世界桥梁看中国,中国桥梁看贵州”。贵州在建的世界第一高桥六安高速公路花江峡谷大桥于2025年1月17日在距离水面625 m的高空精准合龙,实现贯通。如图所示为斜拉桥的索塔与钢索的简化示意图,斜拉桥所有钢索均处在同一竖直面内,假设每根钢索对桥作用力大小相等,其与水平方向的夹角相等(忽略钢索的质量及桥面高度的变化)。下列说法正确的是(　　) A.仅减小索塔高度可减小每根钢索的拉力 B.仅增加索塔高度可减小每根钢索的拉力 C.仅增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 D.仅减少钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 3.(多选)(2026)如图所示,将一个竖直向下F=180 N的力分解成F1、F2两个分力,F1与F的夹角为α=37°,F2与F的夹角为θ,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是(　　) A.当θ=90°时,F2=240 N B.当θ=37°时,F2=112.5 N C.当θ=53°时,F2=144 N D.无论θ取何值,F2的大小不可能小于108 N 4.(2026)如图所示,有六个力分别组成正六边形的六个边,还有三个力分别为此正六边形的对角线,若F1已知,这九个力作用在同一点上,则这九个力的合力大小为(　　) A.0　　　　　　 B.(6+2)F1 C.9F1 D.12F1 5.(多选)两个力F1和F2之间的夹角为θ,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.若F1和F2大小不变,θ角减小,合力F一定增大 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,合力F与θ的关系图像如图所示,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 N≤F≤10 N 6.(2026)某兴趣小组探究分力F1、F2与合力F的关系。保持合力F的大小和方向不变,分力F2的大小不变,在如图所示平面内改变分力F2的方向,分力F1的箭头的轨迹图形为(　　) 　 A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 　(7—11题,每题6分) 7.如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为m1的物体,∠ACB=30°;如图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是(　　) A.图甲中BC对滑轮的作用力大小为 B.图乙中HG杆受到绳的作用力大小为m2g C.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG的大小之比为1∶1 D.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG的大小之比为m1∶2m2 8.(2026)2024年巴黎奥运会射箭女子团体决赛,中国队获得亚军。运动员射箭时弦和箭可等效为如图所示,已知弦均匀且弹性良好,其弹力满足胡克定律,自由长度为l,劲度系数为k,发射箭时弦的最大长度为l(弹性限度内)。此时弓的顶部跨度(虚线长)为l,假设箭在弦的正中间,弦夹在类似动滑轮的附加装置上,箭被发射瞬间所受的弹力大小为(　　) A.kl B.kl C.kl D.2kl 9.(2026)图甲为古代榨油场景,图乙是简化原理图,快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形,撞击木楔的力为F,则下列说法正确的是(　　) A.为了增大木块对油饼的压力,θ通常设计得较小 B.木楔对每个木块的压力大小均为 C.木块对最右侧的油饼有挤压作用 D.木块加速挤压油饼过程中,木块对油饼的压力大于油饼对木块的压力 10.一质量为m的小球通过短轻绳悬挂在光滑铰链上,光滑铰链(不计质量)与轻杆连接,轻杆通过光滑铰链分别与固定点O和O'连接,如图所示。已知两轻杆与水平地面和竖直墙壁的夹角都为30°,重力加速度为g,则下面轻杆和上面轻杆受到铰链的作用力大小分别为(　　) A.mg,mg B.mg,mg C.mg,mg D.mg,mg 11.(2026)运动员投掷铅球刚要出手的瞬间,以该时刻铅球球心为坐标原点建立如图所示的直角坐标系,x、y轴分别沿水平方向和竖直方向,手对铅球的作用力F与y轴的夹角为θ,铅球受到的合力F合与x轴的夹角也为θ。已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　) A.F沿y轴方向的分力大小等于铅球的重力 B.F、F合沿x轴方向的分力不相等 C.铅球的质量为 D.F合与F的关系为F合=Fsin θ 学科网（北京）股份有限公司 $