第2单元 02 第5讲 力的合成与分解（word练习）-【高考快车道】2027年高考物理大一轮总复习课时作业（基础版）

**基本信息** 聚焦力的合成与分解核心方法，通过基础概念辨析、定量计算及实际情境应用，构建从概念到综合问题的递进训练体系，培养相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|2（2题）|重力分解效果辨析、受力分析|从力的作用效果出发，建立分解的必要性认知| |合成计算|4（1、3、5、6题）|夹角合成、多力合成、合力范围|应用平行四边形定则，强化矢量运算与极值分析| |实际应用|5（4、7、8、9、10、11题）|机械结构、运动场景、生活工具|将实际问题抽象为物理模型，体现模型建构与科学论证|

第5讲　力的合成与分解 (限时40分钟) 　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.歼⁃35舰载机在航母上降落,需利用阻拦系统使之迅速停下.如图所示,某次着舰时,舰载机钩住阻拦索中间位置,两段绳索夹角为120°时阻拦索中张力大小为F,此刻舰载机受阻拦索作用力的大小为　　　 (　) A.F B.F C.F D.2F 2.如图所示,把光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力,斜面倾角为θ.下列说法正确的是　　　　 (　) A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力 B.物体受到mg、FN、F1、F2共4个力作用 C.物体受到的合力大小为mgsin θ,方向沿斜面向下 D.F1、F2这2个力的作用效果和mg的作用效果有可能不相同 3.(多选)图甲、乙、丙、丁所示的四种情况是某一质点在同一竖直平面内同时受到的三个共点力,若坐标纸中每格边长表示1 N大小的力,则下列关于此质点所受的合外力的说法中正确的是 (　) A.图甲中质点所受的合外力大小是12 N,方向沿水平方向右 B.图乙中质点所受的合外力等于0 C.图丙中质点所受的合外力大小是8 N,方向竖直向上 D.图丁中质点所受的合外力大小等于5 N 4.[2025·河北保定期中] 如图所示,一质量为2 kg的物块,沿竖直墙壁下滑的过程中受到如图所示的作用力F,已知物块与竖直墙壁间的动摩擦因数为,F大小为10 N且与水平方向成53°角,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g取10 m/s2.下列说法正确的是 (　) A.物块对竖直墙壁的压力大小为8 N B.物块与竖直墙间的摩擦力大小为 N C.物块的加速度大小为6 m/s2 D.物块的加速度大小为5 m/s2 5.[2025·广东揭阳一中期末] 射箭是奥运会上一个观赏性很强的运动项目.射箭时,刚释放的瞬间若弓弦的拉力为100 N,对箭产生的作用力为120 N,其弓弦的拉力如图中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图中F所示,则弓弦的夹角α应为(cos 53°=0.6) (　) A.53° B.127° C.143° D.106° 6.一质量为1 kg的物体受到大小为1 N、4 N、6 N的三个共点力作用,其加速度大小不可能为 (　) A.0 B.4 m/s2 C.8 m/s2 D.10 m/s2 7.[2025·黑龙江大庆实验中学模拟] 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 8.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轴方向的分力大小等于铅球的重力大小 B.F、F合沿x轴方向的分力大小不相等 C.铅球的质量为 D.F合与F的关系为F合=Fsin θ 9.如图所示,风对帆面的作用力F垂直于帆面,它能分解成两个分力F1、F2,其中F2垂直于航向,会被很大的横向阻力平衡,F1沿着航向,提供动力.若帆面与航向之间的夹角为θ,下列说法正确的是 (　) A.F2=F1tan θ B.F2=Fsin θ C.船受到的横向阻力为 D.船前进的动力为F2tan θ 10.如图所示为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,结构对称.当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的.则以下说法正确的是 (　) A.当OD、OC两拉索夹角为60°时,三根拉索的拉力大小相等 B.拉动手刹拉杆时,拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大 C.若在AO上施加一恒力,OD、OC两拉索夹角越小,拉索OD、OC拉力越大 D.若保持OD、OC两拉索拉力不变,OD、OC两拉索越短,拉动拉索AO越省力 11.[2026·湖北孝感高级中学月考] 我国古代利用水轮从事农业生产,其原理可简化为如图所示,细绳跨过光滑固定转轴B,一端绕在固定转轮A上,另一端与重物相连.已知转轮A与水轮圆心O等高且距离为6 m,转轴B到圆心O的距离为3 m,重物质量为4 kg,g取10 m/s2.现水轮绕O点缓慢转动(重物未与圆盘接触),通过转轮A收放细绳,使细绳始终绷紧,那么细绳对转轴B的作用力大小F的范围为 (　) A.20 N≤F≤40 N B.20 N≤F≤40 N C.40 N≤F≤40 N D.40 N≤F≤40 N 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5讲　力的合成与分解 1.A　[解析] 由力的合成的平行四边形定则,结合数学知识知,舰载机所受阻拦索的力为2Fcos 60°=F,故选A. 2.C　[解析] F1是重力沿斜面向下的分力,也是使物体下滑的力,F2是使物体挤压斜面的力,大小等于物体对斜面的压力,故A错误;物体受到mg、FN共2个力作用,故B错误;物体受到的合力大小等于重力沿斜面向下的分力,即mgsin θ,方向沿斜面向下,故C正确;F1、F2与mg是等效替代关系,作用效果相同,故D错误. 3.AC　[解析] 对图甲根据三力的图示,知F1、F2在竖直方向分力的大小均为3个单位,方向相反,在水平方向的分力分别为6个单位和2个单位,方向与F3方向相同,根据正交分解法知,3个力的合力为12个单位,即F合=12 N,方向水平向右,故A正确;对图乙,F3与F2的合力与F1大小相等,方向相同,所以3个力的合力为6个单位,即F合=6 N,方向水平向右,故B错误;图丙中,将F3与F2正交分解,则水平方向大小相等,方向相反;竖直方向为5个单位,所以3个力的合力为8个单位,即F合=8 N,方向竖直向上,故C正确;图丁中,将F3与F2正交分解,水平方向大小为1 N,竖直方向为4 N,所以3个力的合力在水平方向的大小为1 N,在竖直方向为3 N,由勾股定理求得合力大小等于 N,故D错误. 4.D　[解析] 将F沿水平和竖直方向分解,有Fx=Fcos 53°=10 N×0.6=6 N,Fy=Fsin 53°=10 N×0.8=8 N,物块对竖直墙壁的压力大小等于F水平方向的分力Fx,为6 N,故A错误;物块与竖直墙壁间的摩擦力大小为Ff=μFx=×6 N=2 N,故B错误;根据牛顿第二定律有mg-Fy-Ff=ma,代入数据解得a=5 m/s2,故C错误,D正确. 5.D　[解析] F1=F2=100 N,由力的合成法则,得F1cos +F2cos =F,得cos ===0.6,解得α=106°,故选D. 6.A　[解析] 三力的合力的范围为N≤F≤(6+1+4)N,即1 N≤F≤11 N,根据牛顿第二定律得加速度的取值范围为1 m/s2≤a≤11 m/s2,选不可能者,故选A. 7.A　[解析] 将F分解如图所示,由图可知F1=F2=,F不变,θ设计得较小时,木楔对每个木块的压力较大,木块对油饼的压力也较大,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. 8.C　[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与铅球重力的合力,则F沿x轴方向的分力和F合沿x轴方向的分力大小相等,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. 9.D　[解析] 根据几何关系可得=tan θ,=cos θ,解得F2=,F2=Fcos θ,故A、B错误;根据题意可知,船受到的横向阻力与F2等大反向,即等于Fcos θ,故C错误;根据题意可知,船前进的动力为沿着航向的分力F1,根据几何关系可得=tan θ,解得F1=F2tan θ,故D正确. 10.D　[解析] 当OD、OC两拉索夹角为120°时,三根拉索的拉力大小相等,故A错误;拉动手刹拉杆时,当OD、OC两拉索夹角大于120°时,拉索AO上拉力比拉索OD和OC中任何一个拉力都小,故B错误;根据平行四边形定则可知,若在AO上施加一恒力,OD、OC两拉索夹角越小,拉索OD、OC拉力越小,故C错误;若保持OD、OC两拉索拉力不变,OD、OC两拉索越短,则两力夹角越大,合力越小,即拉动拉索AO越省力,故D正确. 11.C　[解析] 如图甲所示,在水轮缓慢转动过程中,虚线圆为固定转轴B的轨迹,因为固定转轴光滑且缓慢转动,所以轴两边绳子上的拉力大小均为mg,根据平行四边形定则,可知当两边绳子之间的夹角最小时合力最大,夹角最大时合力最小.由几何关系可知,图甲中B1位置时合力最大,B2位置时合力最小.对固定转轴在B1位置处进行受力分析如图乙所示,设∠OAB1=θ,在直角三角形OB1A中,根据几何关系可得sin θ==,解得θ=30°,根据平行四边形定则,可得合力与竖直方向的夹角为θ=30°,则有F=2mgcos 30°=40 N,同理,对固定转轴在B2位置处进行受力分析,如图丙所示,根据几何关系可知∠AB2B1=90°-θ=60°,则AB2与竖直方向的夹角为120°,根据平行四边形定则,可知合力与竖直方向的夹角为60°,则可得F=mg=40 N,故轻绳对固定转轴B的作用力大小F的范围为40 N≤F≤40 N,故选C. 学科网（北京）股份有限公司 $