第一章 专题3　重力、弹力、摩擦力　力的合成与分解 专项训练-2027年高考物理一轮专题复习（人教版）

**基本信息** 该同步练习通过A级基础巩固与B级高考过关分层设计，实现从单一概念到综合应用的知识进阶，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A级|重力、弹力概念，摩擦力分析，力的合成与分解基础|以概念辨析（如重心判断）和基础计算（如斜面上力的分解）为主，夯实相互作用观念| |B级|摩擦力动态变化、多体平衡、实际情境建模|通过复杂情境（如口罩带受力）和多体问题（如卡片摩擦），提升科学推理与模型建构能力|

课时3　重力、弹力、摩擦力　力的合成与分解 课时作业 A级·基础巩固练 命题视角1　重力、弹力的理解和应用,深化概念、巧用求解方法 1.如图所示,光滑小球A左边靠着竖直墙壁B,右边靠着桌沿处于静止状态,则关于小球A的受力下列说法正确的是(　　) A.墙对A的作用力一定过A的重心 B.桌沿C对A的作用力一定过A的重心 C.A的重力一定过A的重心,且方向竖直向下 D.A的重心一定在球心 解析:C　墙对A的作用力和桌沿C对A的作用力都过球心,重心不一定在球心,故A、B、D错误;重心是重力的等效作用点,所以重力一定过A的重心,重力的方向竖直向下,故C正确。 命题视角2　摩擦力的分析与计算,把握突变的临界条件 2.文房四宝“笔、墨、纸、砚”是中国独有的书法绘画工具。某同学正在红纸上写“福”字,红纸平铺在水平桌面上,并用“镇纸”压住红纸以防止打滑,整个书写过程中红纸始终保持静止,则该同学在书写过程中(　　) A.向右行笔时,红纸对毛笔的摩擦力方向向左 B.向右行笔时,桌面与红纸之间可能不存在摩擦力 C.写字时,红纸与镇纸之间存在摩擦力 D.写字时,运笔速度越快毛笔受到纸面的摩擦力就越小 解析:A　由于滑动摩擦力方向总与两物体发生相对运动的方向相反,向右行笔时,笔受到红纸给的向左的摩擦力,故A正确;由于笔受到红纸提供的向左的摩擦力,根据力的相互性,红纸受到笔的向右的摩擦力,红纸为保持静止状态,必然受到桌面的摩擦力,故B错误;写字时,如果镇纸受到红纸的摩擦力,则镇纸沿桌面方向受力不平衡,镇纸将无法保持静止状态,所以红纸和镇纸之间不存在摩擦力,故C错误;笔在纸上运动,产生的摩擦力为滑动摩擦力,根据滑动摩擦力表达式Ff=μFN,可知滑动摩擦力大小与速度无关,故D错误。 3.(2026·镇海中学模拟)如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面),关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系,下列四幅图可能正确的是(　　) A B C D 解析:B　F与水平方向的夹角为θ,箱子处于静止状态时,根据平衡条件得,箱子所受的静摩擦力为Ff=Fcos θ,F增大,Ff增大;当拉力达到一定值,箱子开始运动,静摩擦力变为滑动摩擦力,由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力有个突然减小的过程;箱子运动时,所受的支持力FN=G-Fsin θ,F增大,FN减小,此时箱子受到的滑动摩擦力Ff=μFN减小,选项A、C、D错误,B正确。 命题视角3　掌握平行四边形定则,解决力的合成与分解问题 4.将一所受重力为G的铅球放在倾角为50°的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球处于静止状态。不考虑铅球受到的摩擦力,铅球对挡板的压力为F1、对斜面的压力为F2,则(　　) A.F1=G B.F1=F2 C.F2>G D.F2<G 解析:C　铅球对挡板的压力为F1、对斜面的压力为F2,则铅球受到重力G、挡板的支持力F1′和斜面的支持力F2′作用,根据牛顿第三定律可知F1=F1′,F2=F2′;其中斜面对铅球的支持力垂直于斜面向上,挡板对铅球的作用力水平向右,如图所示。 由受力平衡得F1′=F1=Gtan 50°,F2′=F2=>G,故A、B、D错误,C正确。 5.(2025·金华模拟)图甲为运动员投掷铅球的某瞬间,以该时刻铅球球心为坐标原点建立如图乙所示的直角坐标系,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:C　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和铅球所受重力的合力,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。 B级·高考过关练 6.(多选)木块A、B质量分别为8 kg和5 kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,夹在A、B之间的轻弹簧被拉伸了2 cm,系统置于水平地面上静止不动。现用F=6 N的水平拉力作用在木块A上,如图所示。已知接触面上的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧的劲度系数为500 N/m,g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.力F作用前木块A所受摩擦力的大小为10 N,方向水平向右 B.力F作用前木块B所受摩擦力的大小为10 N,方向水平向右 C.力F作用后木块B开始运动,所受摩擦力的大小为10 N D.力F作用后木块A所受摩擦力的大小为4 N,方向水平向左 解析:BD　弹簧的弹力为F弹=kx=500×0.02 N=10 N,力F作用前对A分析由平衡条件可知,木块A所受摩擦力与弹力等大反向,可知A所受摩擦力的大小为10 N,方向水平向左;同理木块B所受摩擦力的大小为10 N,方向水平向右,选项A错误,B正确。根据Fmax=μmg,A、B与地面间的最大静摩擦力分别为16 N和10 N;力F作用后,假设A不动,则根据平衡条件可知F+Ff=F弹,解得A与地面间的静摩擦力为Ff=4 N < 16 N,则假设成立,即木块A所受摩擦力的大小为4 N,方向水平向左;因A不动,则木块B也不动,B所受摩擦力的大小仍为10 N,选项C错误,D正确。 7.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AB、弧线BCD和直线DE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(遵循胡克定律),在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x,此时AB段与水平方向的夹角为37°,DE段与水平方向的夹角为53°,弹性轻绳涉及的受力均在同一平面内,不计摩擦,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则耳朵受到口罩带的作用力为(　　) A.kx,方向与水平向右成45°角 B.kx,方向与水平向左成45°角 C.kx,方向与水平向左成45°角 D.2kx,方向与水平向右成45°角 解析:B　耳朵分别受到AB、ED段口罩带的拉力FAB、FED,且FAB=FED=kx,将两力正交分解如图所示。 FABx=FAB·cos 37°,FABy=FAB·sin 37°,FEDx=FED·cos 53°,FEDy=FED·sin 53°, 水平方向的合力Fx=FABx+FEDx,竖直方向的合力Fy=FABy+FEDy,解得Fx=kx,Fy=kx, 耳朵受到口罩的作用力F合==kx,方向与水平向左成45°角。 8.如图,水平桌面上平放有36张卡片,每一张卡片的质量均为m。用一手指以竖直向下的力F压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指。第1张卡片跟随手指一起滑出,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2,则在第一张卡片随手指滑出的过程中(　　) A.任意两张卡片之间均可能发生相对滑动 B.手指与卡片之间的动摩擦因数可能小于卡片之间的动摩擦因数 C.第11张卡片对第10张卡片的摩擦力大小为μ2(F+mg) D.除第1张卡片,其他任一张卡片下表面受到的摩擦力大于上表面受到的摩擦力大小 解析:C　对第2张卡片进行受力分析,第3张卡片对第2张卡片的支持力等于两张卡片的重力及手指的压力,最大静摩擦力为Fmax=μ2·(2mg+F),而受到的第1张卡片的滑动摩擦力为=μ2(mg+F)<Fmax=μ2·(2mg+F),则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动;同理,第3张到第4张卡片也不发生相对滑动;可知除第一张卡片外,其余卡片均处于静止状态,故A错误;为了使第1张卡片跟随手指一起滑出,需要满足μ1F>μ2(F+mg),可得μ1>μ2,故B错误;除了第1张卡片,其他卡片均处于静止状态,根据平衡条件可知,其他任一张卡片下表面受到的摩擦力等于上表面受到的摩擦力大小;以第2张卡片到第10张卡片为整体,根据平衡条件可知,第11张卡片对第10张卡片的摩擦力大小等于第1张卡片对第2张卡片的滑动摩擦力大小,则有Ff==μ2(mg+F),故C正确,D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 课时3　重力、弹力、摩擦力　力的合成与分解 课时作业 A级·基础巩固练 命题视角1　重力、弹力的理解和应用,深化概念、巧用求解方法 1.如图所示,光滑小球A左边靠着竖直墙壁B,右边靠着桌沿处于静止状态,则关于小球A的受力下列说法正确的是(　　) A.墙对A的作用力一定过A的重心 B.桌沿C对A的作用力一定过A的重心 C.A的重力一定过A的重心,且方向竖直向下 D.A的重心一定在球心 命题视角2　摩擦力的分析与计算,把握突变的临界条件 2.文房四宝“笔、墨、纸、砚”是中国独有的书法绘画工具。某同学正在红纸上写“福”字,红纸平铺在水平桌面上,并用“镇纸”压住红纸以防止打滑,整个书写过程中红纸始终保持静止,则该同学在书写过程中(　　) A.向右行笔时,红纸对毛笔的摩擦力方向向左 B.向右行笔时,桌面与红纸之间可能不存在摩擦力 C.写字时,红纸与镇纸之间存在摩擦力 D.写字时,运笔速度越快毛笔受到纸面的摩擦力就越小 3.(2026·镇海中学模拟)如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面),关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系,下列四幅图可能正确的是(　　) A B C D 命题视角3　掌握平行四边形定则,解决力的合成与分解问题 4.将一所受重力为G的铅球放在倾角为50°的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球处于静止状态。不考虑铅球受到的摩擦力,铅球对挡板的压力为F1、对斜面的压力为F2,则(　　) A.F1=G B.F1=F2 C.F2>G D.F2<G 5.(2025·金华模拟)图甲为运动员投掷铅球的某瞬间,以该时刻铅球球心为坐标原点建立如图乙所示的直角坐标系,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 B级·高考过关练 6.(多选)木块A、B质量分别为8 kg和5 kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,夹在A、B之间的轻弹簧被拉伸了2 cm,系统置于水平地面上静止不动。现用F=6 N的水平拉力作用在木块A上,如图所示。已知接触面上的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧的劲度系数为500 N/m,g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.力F作用前木块A所受摩擦力的大小为10 N,方向水平向右 B.力F作用前木块B所受摩擦力的大小为10 N,方向水平向右 C.力F作用后木块B开始运动,所受摩擦力的大小为10 N D.力F作用后木块A所受摩擦力的大小为4 N,方向水平向左 7.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AB、弧线BCD和直线DE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(遵循胡克定律),在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x,此时AB段与水平方向的夹角为37°,DE段与水平方向的夹角为53°,弹性轻绳涉及的受力均在同一平面内,不计摩擦,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则耳朵受到口罩带的作用力为(　　) A.kx,方向与水平向右成45°角 B.kx,方向与水平向左成45°角 C.kx,方向与水平向左成45°角 D.2kx,方向与水平向右成45°角 8.如图,水平桌面上平放有36张卡片,每一张卡片的质量均为m。用一手指以竖直向下的力F压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指。第1张卡片跟随手指一起滑出,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2,则在第一张卡片随手指滑出的过程中(　　) A.任意两张卡片之间均可能发生相对滑动 B.手指与卡片之间的动摩擦因数可能小于卡片之间的动摩擦因数 C.第11张卡片对第10张卡片的摩擦力大小为μ2(F+mg) D.除第1张卡片,其他任一张卡片下表面受到的摩擦力大于上表面受到的摩擦力大小 学科网（北京）股份有限公司 $