7 力的合成和分解、共点力的平衡-【衡水金卷·先享题】2025-2026年高中物理必修第一册同步周测卷(人教版)

高一同步周测卷/物理必修第一册 (七)力的合成和分解、共点力的平衡衡 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的)》 1.一位老人、一条狗分别用如图所示的两个力拉一截沉甸甸的树枝 在公路上缓慢前进，假设F1=100N,F2=40N,则这两个力的合 力大小可能为 A.0 B.50N C.100N D.180N 2.减速带是一种常见的交通设施，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为 F,图中弹力F的画法正确且分解合理的是 车轮 车轮 F 今减速带 今减速带 今减速带 减速带 B D 3.如图甲所示，海冰722船是我国海军新型破冰舰船，该船设计性能好、信息化程度高、 破冰能力强。如图乙所示，破冰船在前行过程中，船头相对冰层向上滑动的瞬间，船 头受到冰层的支持力和摩擦力作用，则这两个力的合力方向可能为图中所示的（虚线 为碎冰块与船头接触点的切线) F4船头 冰层 碎冰块 甲 A.F1的方向 B.F2的方向 C.F3的方向 D.F4的方向 4.如图所示，三个力F1、F2、F3恰好围成封闭的直角三角形（顶角为直角），下列四种情 况中，这三个力的合力最小的是 F D 物理（人教版）必修第一册第1页（共4页） 衡水金卷·先享题 5.如图甲所示，佩戴口罩能有效地阻隔空气中病毒的传播。若将口罩带佩戴在单侧耳 朵上的情景简化为如图乙所示的模型，AB、CD分别为口罩带的一部分，其中AB段 水平，CD段与水平方向的夹角为60°，且AB、CD在同一竖直平面内。若弹性口罩带 的弹力大小遵循胡克定律，且劲度系数=2005N/m,已知佩戴在单侧耳朵上的口 3 罩带的伸长量x=5c,不计口罩带的重力及其与皮肤间的摩擦，则口罩带对单侧耳 朵的作用力大小为 甲 A.10N B.10√/3N C.20N D.20√3N 6.一台重力大小为G的空调外机用两个等高且相互平行的三角形支架固定在外墙上， 其重心恰好在支架横梁AO、A'O和斜梁BO、B'O'的连接点O点、O点连线中点的正 上方。横梁水平，斜梁与横梁间的夹角为30°，如图所示，其中横梁对O点的拉力沿 OA方向，斜梁对O点的弹力沿BO方向，忽略支架的重力，下列说法正确的是 A.一根斜梁对O点的支持力大小为2G B.一根横梁对O点的拉力大小为√3G C.保持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，则横梁对 O点的拉力将减小 D.保持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，则斜梁和横梁对O点的作用力将增大 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 7.如图所示，一物体P通过细绳系在两根等长细绳OA、OB的结点O上，细绳的A端、 B端挂在半圆形支架上，开始时细绳OB处于水平状态，此时细绳OA、OB的拉力大 小分别为5N和3N。保持细绳OA的A端和结点O的位置不动，将细绳OB的B 端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C,在这一过程中，下列说法正确的是 A.细绳OA的拉力一直减小 B.细绳OB的拉力一直减小 C.细绳OB的拉力先减小后增大 D.细绳OB的最大拉力为5N 高一同步周测卷七 物理（人教版）必修第一册第2页（共4页） 8.一种简易“千斤顶”如图所示，一竖直放置的轻杆由于限制套管P的作用，只能在竖 直方向上运动。若轻杆上端放一质量为m的重物，轻杆的下端通过一与轻杆固定连 接的小轮放在倾角为、质量为M的斜面体上，并将斜面体放在水平地面上。为了能 顶起重物，对斜面体施加的水平推力的最小值为F。不计小轮的质量及一切摩擦，重 力加速度为g,则下列说法正确的是 A.需要施加的最小推力为ngtan0 B.需要施加的最小推力随0的减小而减小 C.地面对斜面体的支持力为(M+m)gtan0 D.小轮对斜面体的压力小于F 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(15分)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲所示，橡皮条的一 端固定，另一端系一轻质小圆环，自然长度为AB;如图乙所示，用手通过两个弹簧秤 共同拉动小圆环，小圆环在拉力F,、F2的作用下到达O点，橡皮条伸长的长度为 BO;如图丙所示，改用一个弹簧秤单独拉住小圆环，在拉力F的作用下仍然使小圆环 到达O点。甲、乙、丙三幅图均为以水平木板为底面的俯视图。 F2 0 0B-- 2 甲 丙 伐 (1)下列实验操作过程中的做法或结论正确的是 (填正确答案标号) A.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 B.橡皮条与两弹簧秤夹角的角平分线必定在同一直线上 C.尽量避免弹簧秤和水平木板之间有摩擦力 D.弹簧秤的读数越大越好，且一定要取整数 物理（人教版）必修第一册第3页（共4页）】 衡水金卷·先享题 (2)本实验采用的科学方法是 。(填正确答案标号) A.建立物理模型法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.理想实验法 (3)做实验时有一个弹簧秤的示数如图丁所示，其读数为 N。 (4)用力的图示法分别描述F1、F2、F的大小及方向，并以F1、F2为邻边作平行四边 形，得其对角线为F,如图戊所示，则拉力F1、F2合力的理论值为 (填“F”或 “F”)。 10.(15分)如图所示，质量m=3kg的光滑球A悬空靠在墙和质量M=10kg的木块B 之间，木块B静止在水平地板上，其与球A接触的斜面与水平地板的夹角为53°，重 力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： (1)木块B和墙分别对球A的弹力大小； (2)木块B所受的摩擦力大小和水平地板所受的压力大小。 11.(18分)如图所示，用三根轻细线a、b、c将重力均为G的小球1、2连接并悬挂，两小 球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为45°，细线c水平。求： (1)细线a、c分别对小球1、2的拉力大小； (2)细线b对小球2的拉力大小； (3)细线b与水平方向的夹角0的正弦值。 459 高一同步周测卷七 物理（人教版）必修第一册第4页（共4页）高一周测卷 ·物理（人教版）必修第一册· 高一同步周测卷/物理必修第一册（七） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ.分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分 值 (主题内容) I ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 6 合力大小的范围 易 0.90 2 单项选择题 6 力的分解 易 0.85 3 单项选择题 6 破冰船及受力分析 易 0.85 4 单项选择题 6 力的合成的三角形法则 易 0.80 5 单项选择题 6 合力大小的计算 0.70 6 单项选择题 6 空调支架及动态受力分析 中 0.60 7 多项选择题 8 图解法的应用 中 0.65 8 多项选择题 8 力的平衡与计算 难 0.50 9 探究两个互成角度的力的合成 非选择题 15 中 0.70 规律 10 非选择题 15 整体法与隔离法 中 0.70 非选择题 18 力的平衡规律的应用 中 0.60 香考答案及解析 一、单项选择题 知，这两个力的合力方向可能为图中所示的F2的方 1.C【解析】图中两个力的合力的取值范围为60N≤ 向，B项正确。 F140N,所以合力的大小可能为100N,C项正确。 4.D【解析】在力的矢量三角形法则中，其中两个力 2.B【解析】减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和 “首尾”相连，第三个力的“首”与第一个力的“首”相 减速带的接触面斜向左上方。按照力的作用效果分 连，第三个力的“尾”与第二个力的“尾”相连，则第三 解，减速带对车轮的弹力对汽车有向左的阻碍作用和 个力即为另外两个力的合力，但若三个力“首尾”相连 向上的支持作用，所以弹力应分解为水平向左和竖直 构成闭合的矢量三角形，则这三个力的合力为零。根 向上的两个分力，B项正确。 据上述分析可知，A项，F等于F:与F的合力，这 3.B【解析】船头相对冰层向上滑动的瞬间，船头受到 三个力的合力为2F1;B项，F:等于F1与F2的合力， 冰层的支持力方向垂直于图中虚线向上，船头受到冰 这三个力的合力为2F:;C项，F2等于F与F:的合 层的摩擦力方向沿切线向下，根据平行四边形定则可 力，这三个力的合力为2F;D项，F、F2、F:这三个 ·21· ·物理（人教版）必修第一册· 参考答案及解析 力“首尾”相连构成闭合的矢量三角形，合力为零，为 确：由上述分析可得N地面=(M十m)g,V斜画一sm9 F 最小值，D项正确。 >F,C、D项错误。 5.A【解析】根据胡克定律可得F=k红=10，N,根 3 三、非选择题 据平行四边形定则可知，口罩带对单侧耳朵的作用力 9.(1)AC(4分) 大小F=2Fc0s30°=10N,A项正确。 (2)B(3分) 6.C【解析】对O点受力分析可知Funsin30=号G, (3)2.20(2.18-2.22,4分) (4)F(4分) Fon cos30°=FoA,解得一根斜梁对O点的支持力大 【解析】(1)在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板 小Fam=G,一根横梁对O点的拉力大小Fm=5G, 平面平行，A项正确；两弹簧秤拉橡皮条的拉力不一 2 定相等，所以橡皮条与两弹簧秤夹角的角平分线不一 A、B项错误；保持O点的位置不变，若把斜梁加长一 定在同一直线上，B项错误；尽量避免弹簧秤和水平 点，斜梁与横梁间的夹角9变大，根据Fa=2an9 G 木板之间有摩擦力，使得弹簧秤能准确测量拉力，C 则横梁对O点的拉力将减小，C项正确：斜梁和横梁 项正确：实验要方便、准确，弹簧侧力计的读数需要适 对O点的作用力等于空调外机的重力的一半，则保 当大点，但并不是越大越好，也不一定要取整数，D项 持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，则斜梁和横 错误。 梁对O点的作用力不变，D项错误。 (2)本实验两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条的作用 二、多项选择题 效果相同，采用的科学方法是等效替代法，B项正确。 7.AC【解析】开始时细绳OB处于水平位置，此时细 (3)图中弹簧秤的分度值为0.1N,由图丁可知其读 绳OA,OB的拉力大小分别为5N和3N,根据受力 数为2.20N。 分析结合几何关系可知，物体的重力G=√一3产N (4)以F1、F2为邻边作平行四边形，得其对角线为F, 则拉力F、F:合力的理论值为F。 =4N,在细绳OB转动的过程中，受力分析如图 10.【解析】(1)对球A进行受力分析，如图甲所示 所示： F ---FN1 3 变大 直变小 B3、B 最小 B(B1) FB cos 53 Fsa-mgtan 53 球A受力平衡，有F1=”mg (4分) 解得木块B对球A的弹力大小F1=50N(2分) G 墙对球A的弹力大小F2=40N (2分) 由图可知细绳OA的拉力一直减小，而细绳OB的拉 (2)对整体进行受力分析，如图乙所示 力先减小后增大，当细绳OB与OC重合时，细绳OB FN 的拉力最大Fmx=G=4N,A、C项正确，B、D项 2中 错误。 8.AB【解析】对斜面体受力分析，竖直方向满足N地面 =Mg十V斜面cos0,水平方向满足F=N斜面sin0,对小 (m+M)g 乙 轮受力分析，竖直方向满足N斜面cos日=mg,即F 由整体受力平衡，得F2=F,Fv=(m十M)g mgtan日，随日的减小，tan日减小，F减小，A、B项正 (2分) ·22· 高一周测卷 ·物理（人教版）必修第一册· 解得木块B所受的摩擦力大小F:=40N (2分) 解得细线a对小球1的拉力大小F。=2√2G(2分) 水平地板对木块B的支持力大小F、=130N 细线c对小球2的拉力大小F.=2G (2分) (1分) (2)对小球2进行受力分析，由平衡条件可得细线b 由牛顿第三定律得水平地板所受的压力大小为 对小球2的拉力大小F,=√G十F=5G(4分) 130N (2分) (3)对小球2进行受力分析，由平衡条件可得sin0= 11.【解析】(1)对小球1、2整体受力分析，由平衡条 G=⑤ 件有 F,5 (4分) F.cos45°=2G (3分) Fsin45°=Fe (3分) ·23·