(五)　力的合成与分解 专项训练 2027年高考物理一轮复习考点精讲（通用版）

**基本信息** 以多情境力合成与分解问题为载体，通过基础概念、实际应用及几何综合题，系统考查力的等效替代观念与科学推理能力，形成“概念-方法-应用”知识逻辑链条。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |合力范围与合成|3题（1、3、9）|多力合成范围确定及几何法合成|从合力与分力等效替代概念出发，通过平行四边形定则推导合成规律| |力的分解应用|4题（4、6、8、10）|平衡状态下按效果分解或正交分解|基于力的分解方法，解决平衡问题中力的大小计算| |实际情境分析|5题（2、5、7、11、12）|结合传统文化与生产生活情境的力分析|将合成与分解方法迁移应用于实际问题，体现物理观念的实践价值|

[课时通关精练(五)]　力的合成与分解 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1.(原创)物体受到大小分别为2 N、3 N、4 N三个力的作用，则这几个力的合力大小(　　) A. 一定为1 N B. 一定为9 N C. 一定为5 N D. 可能为0 2.(传统文化融通题)如图所示，石磨是用人力或畜力将粮食去皮或研磨成粉末的石制工具，通常由两块尺寸相同的短圆柱形石块和磨盘构成。若两人分别用大小为150 N和300 N的水平力推动圆柱形石块使其转动，则这两个力的合力大小可能为(　　) A.100 N B.300 N C.500 N D.600 N 3.(2025·烟台高三期末)如图，有五个力同时作用于一点O，表示这五个力的有向线段恰好分别构成一个正六边形的两条邻边和三条对角线。已知F2＝10 N，则这五个力的合力大小为(　　) A.20 N B.30 N C.40 N D.60 N 4.(生产生活融通题)“千斤顶”顾名思义能顶起非常重的物体。如图所示，摇动把手使千斤顶的两臂靠拢，当汽车恰好被顶起时，千斤顶两臂间的夹角为120°，且对汽车的支持力大小为3.0×104 N，此时千斤顶每臂受到的压力F的大小是(　　) A.1.5×104 N B.3.0×104 N C.3×104 N D.6.0×104 N 5.将完全相同的原木按图甲所示堆放。设原木半径为R，重力为G。若不考虑原木之间的摩擦，最上面三根原木可视作图乙一样的“品”字形。最上面这根原木对其下面两根原木的作用力大小是(　　) A.G B.G C.G D.G 6.如图所示，水平地面上固定倾角为30°的斜面体B，B的斜面上垂直固定挡板C，光滑小球A静止放置在斜面体与挡板之间，球A对斜面的压力大小为F，则球A对挡板的压力大小为(　　) A.F B.F C.F D.F 7.(生产生活融通题)如图所示为某食品厂的曲柄压榨机示意图，O、A、B为铰链，OA、AB均为轻杆且长度相等，O、B位于同一竖直线上，轻质活塞可上下移动，M为被压榨的物体。在A处施加一水平向左的恒力F＝20 N使活塞缓慢下降压榨M，当OA与竖直方向的夹角为30°时，活塞对M的压力大小为(不考虑一切摩擦)(　　) A.10 N B.10 N C.5 N D. N 8.如图所示，一物体受到两个力作用，其中F1＝10 N，F2＝20 N，F1与x轴正方向夹角为45°，F2沿y轴负方向，则这两个力的合力大小与方向分别为(　　) A.20 N，方向沿x轴正方向 B.20 N，方向沿y轴正方向 C.10 N，方向与x轴正方向夹角为45° D.10 N，方向与x轴负方向夹角为45° 9.(2025·镇江检测)如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是(　　) 10.如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100 N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端，且绳与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为(　　) A.200 N B.100 N C.100 N D.50 N 11.(生产生活融通题)如图所示，人曲膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为θ，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为(　　) A. B. C. D. 12.(生产生活融通题)风对帆面的作用力垂直于帆面，它能分解成两个分力：垂直于航向的分力，会被很大的水的横向阻力平衡；沿着航向的分力，提供船向前的动力。下列船帆与风的方向组合能使船沿航向方向行驶的是(　　) 学科网（北京）股份有限公司 $ [课时通关精练(五)]　力的合成与分解 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1.(原创)物体受到大小分别为2 N、3 N、4 N三个力的作用，则这几个力的合力大小(　　) A. 一定为1 N B. 一定为9 N C. 一定为5 N D. 可能为0 解析：选D。这三个力的合力最大值为2＋3＋4 N＝9 N；2 N和3 N的合力大小范围是1 N≤F合1≤5 N，第三个力4 N在该范围内，故合力最小值为0，即合力大小范围是0≤F合≤9 N，D正确。 2.(传统文化融通题)如图所示，石磨是用人力或畜力将粮食去皮或研磨成粉末的石制工具，通常由两块尺寸相同的短圆柱形石块和磨盘构成。若两人分别用大小为150 N和300 N的水平力推动圆柱形石块使其转动，则这两个力的合力大小可能为(　　) A.100 N B.300 N C.500 N D.600 N 解析：选B。根据力的合成特点可知这两个力的合力大小范围为300 N－150 N≤F≤150 N＋300 N，解得150 N≤F≤450 N，B正确。 3.(2025·烟台高三期末)如图，有五个力同时作用于一点O，表示这五个力的有向线段恰好分别构成一个正六边形的两条邻边和三条对角线。已知F2＝10 N，则这五个力的合力大小为(　　) A.20 N B.30 N C.40 N D.60 N 解析：选D。利用平行四边形定则，如图所示， 最大力为F1，根据平行四边形定则，F3与F4的合力为F1，F2与F5的合力为F1，这五个力的合力为3倍的F1，已知F2＝10 N，根据几何关系可知F1＝20 N，所以合力大小为F＝3F1＝60 N，D正确。 4.(生产生活融通题)“千斤顶”顾名思义能顶起非常重的物体。如图所示，摇动把手使千斤顶的两臂靠拢，当汽车恰好被顶起时，千斤顶两臂间的夹角为120°，且对汽车的支持力大小为3.0×104 N，此时千斤顶每臂受到的压力F的大小是(　　) A.1.5×104 N B.3.0×104 N C.3×104 N D.6.0×104 N 解析： 选B。由牛顿第三定律可知，此时千斤顶对汽车的支持力大小等于汽车对千斤顶的压力大小，即F压＝3.0×104 N，将汽车对千斤顶的压力分解为沿两臂的两个分力，如图所示，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，有2Fcos θ＝F压，解得此时千斤顶每臂受到的压力大小均为F＝3.0×104 N，B正确。 5.将完全相同的原木按图甲所示堆放。设原木半径为R，重力为G。若不考虑原木之间的摩擦，最上面三根原木可视作图乙一样的“品”字形。最上面这根原木对其下面两根原木的作用力大小是(　　) A.G B.G C.G D.G 解析： 选B。将最上面这根原木的重力按照实际作用效果分解，如图所示，最上面这根原木对下面两根原木的作用力大小对应分力F1和F2的大小，由几何关系知，F1＝F2＝＝G，故B正确。 6.如图所示，水平地面上固定倾角为30°的斜面体B，B的斜面上垂直固定挡板C，光滑小球A静止放置在斜面体与挡板之间，球A对斜面的压力大小为F，则球A对挡板的压力大小为(　　) A.F B.F C.F D.F 解析：选A。将球A的重力沿着垂直挡板方向和垂直斜面方向分解，重力沿着垂直挡板方向的分力大小等于球A对挡板的压力，沿着垂直斜面方向的分力大小等于球A对斜面的压力，设球A对挡板的压力为F'，根据几何关系＝tan 30°，解得F'＝Ftan 30°＝F，A正确。 7.(生产生活融通题)如图所示为某食品厂的曲柄压榨机示意图，O、A、B为铰链，OA、AB均为轻杆且长度相等，O、B位于同一竖直线上，轻质活塞可上下移动，M为被压榨的物体。在A处施加一水平向左的恒力F＝20 N使活塞缓慢下降压榨M，当OA与竖直方向的夹角为30°时，活塞对M的压力大小为(不考虑一切摩擦)(　　) A.10 N B.10 N C.5 N D. N 解析：选B。设F沿下侧轻杆的分力大小为N1，根据力的分解有2N1sin 30°＝F，活塞对M的压力大小为N2＝N1cos 30°，解得N2＝10 N，B正确。 8.如图所示，一物体受到两个力作用，其中F1＝10 N，F2＝20 N，F1与x轴正方向夹角为45°，F2沿y轴负方向，则这两个力的合力大小与方向分别为(　　) A.20 N，方向沿x轴正方向 B.20 N，方向沿y轴正方向 C.10 N，方向与x轴正方向夹角为45° D.10 N，方向与x轴负方向夹角为45° 解析：选C。正交分解F1，x轴方向的合力为Fx＝F1cos 45°＝10 N，沿x轴正方向，y轴方向的合力为Fy＝F2－F1sin 45°＝10 N，沿y轴负方向，故这两个力的合力大小F＝＝10 N，方向与x轴正方向夹角为45°，C正确。 9.(2025·镇江检测)如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是(　　) 解析：选C。F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，则斜边F2最大，选项A中F1、F2首尾相连，根据平行四边形定则可知，F1、F2合力大小等于F3，方向与F3相同，则三个力的合力大小为2F3，不是最大值，A错误；同理，可知选项B中三个力的合力大小为0，合力为最小值；可知选项D中三个力的合力大小为2F3，不是最大值，B、D错误；选项C中F1、F3首尾相连，根据平行四边形定则可知，F1、F3合力大小等于F2，方向与F2相同，则三个力的合力大小为2F2，是最大值，C正确。 10.如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100 N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端，且绳与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为(　　) A.200 N B.100 N C.100 N D.50 N 解析：选B。对柱顶受力分析如图所示， 定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以绳的拉力F1＝F2＝100 N，柱顶所受压力大小F＝2F1cos 30°＝2×100× N＝100 N，B正确。 11.(生产生活融通题)如图所示，人曲膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为θ，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为(　　) A. B. C. D. 解析： 选C。设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为F1，则它们之间的夹角为θ，F即为它们的合力大小，由平行四边形定则可知，合力和分力的关系如图所示，由图可知2F1cos ＝F，即 F1＝，脚掌对地面竖直向下的压力约为FN＝F1sin ＝，C正确。 12.(生产生活融通题)风对帆面的作用力垂直于帆面，它能分解成两个分力：垂直于航向的分力，会被很大的水的横向阻力平衡；沿着航向的分力，提供船向前的动力。下列船帆与风的方向组合能使船沿航向方向行驶的是(　　) 解析：选D。船帆受到风的作用力F一定垂直于船帆平面，将作用力F分解，对应四个选项的受力情况如图所示。 由图可知，选项D中力F的分力F2的方向与航向相同，能使船沿航向方向行驶，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $