第二单元 第6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（通用版）

**基本信息** 聚焦力的合成与分解核心素养，通过概念辨析、法则应用、实际情境及实验探究四类题型，系统覆盖矢量运算规律与实际问题解决 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|1题|合力分力关系判断|从合力大小范围切入，建立夹角与合力变化的关联| |合成法则应用|2题|共点力合成（四边形、长方体模型）|基于平行四边形定则，拓展多力合成的几何化处理| |分解实践应用|7题|绳杆模型、生活情境（书桌移动、曲辕犁、吊环）|围绕力的效果分解，强化实际问题中的模型建构与科学推理| |实验探究|3题|合成规律实验、分力求解条件分析|结合实验操作与理论推导，培养科学探究能力|

第6讲　力的合成与分解 (限时40分钟) 1.[2025·山西太原模拟] 两个力F1和F2之间的夹角为θ,其合力为F.下列说法正确的是 (　) A.若F1和F2大小不变,θ角越大,合力F就越大 B.合力F总比分力F1、F2中的任何一个力都大 C.合力F的大小范围是<F< D.若夹角θ不变,F1大小不变,F2增大,合力F可能先减小后增大 2.[2025·湖北恩施模拟] 如图所示,五个共点力的矢量图恰能构成一个四边形及其对角线,下列说法正确的是 (　) A.F1、F2、F3的合力为零 B.F3、F4、F5的合力为零 C.这五个共点力的合力为零 D.这五个共点力的合力为3F3 3.[2025·浙江杭州模拟] 一轻绳的上端固定在天花板上的O点,下端悬挂一个重为10 N的物体A,如图所示.B是固定的表面光滑的圆柱体,当A静止时,轻绳与天花板的夹角为30°,则B受到绳的压力大小是 (　) A.10 N B.20 N C.5 N D.10 N 4.(多选)[2025·江西南昌模拟] 家里的书桌离墙太近,某同学想将书桌向外移动一点,但她力气太小,推不动.于是,她找来两块相同的木块,搭成一个人字形架,然后往中央一站,书桌真的移动了.下列说法中正确的是 (　) A.这是因为在人字形架的夹角很大的情况下,该同学的重力沿木块方向的分力很大 B.这是因为在人字形架的夹角很大的情况下,该同学的重力沿木块方向的分力很小 C.人字形架的夹角越大,越容易推动书桌 D.人字形架的夹角越大,越难推动书桌 5.唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力.设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为α和β,α<β,如图所示.忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是 (　) A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 6.[2025·山东日照模拟] 如图所示,一个物体在xOy平面内受到F1、F2两个力的作用,F1的大小为20 N,方向与x轴正方向的夹角为37°,F2的方向沿着x轴负方向(图中未画出).已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.若F1、F2的合力与y轴正方向的夹角为37°,则F2的大小可能为 (　) A.30 N B.25 N C.15 N D.6 N 7.[2025·河南南阳模拟] 如图所示为质点P受到的8个力的图示,8个力的顶点刚好构成长方ABCD⁃EFGH,O为该长方体的中心,若力F0的图示可表示为有向线段,则质点P受到的合力为 (　) A.2F0 B.2F0 C.4F0 D.8F0 8.[2025·广东深圳模拟] 2024年巴黎奥运会,中国运动员成功卫冕男子吊环项目.训练中的悬停情景如图所示,若悬绳长均为L=2.5 m,两悬绳的悬点间距d=0.5 m,手臂伸长后两环间距D=1.50 m,运动员质量m=60 kg,忽略悬绳和吊环质量,不计吊环直径,g取10 m/s2.此时左侧悬绳上的张力大小为 (　) A.300 N B.600 N C.125 N D.250 N 9.[2025·江苏宿迁模拟] 在探究两个互成角度力的合成规律实验中.在如图所示平面内,保持合力F不变,分力F1的大小不变,改变F1的方向,则分力F2箭头端的轨迹为 (　) A B C D 10.(多选)[2025·四川成都模拟] 已知力F的大小和方向,在以下三种条件下,通过作图求两个分力F1和F2. (1)图甲:已知两个分力的方向,即图中角α和β确定,求两力的大小; (2)图乙:已知分力F1的大小和方向,求另一个分力F2的大小和方向; (3)图丙:已知F1的方向和F2的大小(Fsin α<F2<F),求F1的大小和F2的方向. 下列判断中,正确的是 (　) A.图甲中F1和F2的大小有无数组解 B.图乙中F2的大小和方向有唯一解 C.图丙中F1的大小有唯一解 D.图丙中F2的方向有两解 11.[2025·福建厦门三模] 垂钓中蕴含着许多力学技巧,提竿飞鱼时稍有不慎可能会断竿.如图甲所示,鱼竿中任意处的力可分解为沿竿身的切向张力F∥及垂直于竿身的径向应力F⊥,径向应力F⊥越大,鱼竿越容易断裂.提竿过程中某时刻鱼竿的形状如图乙所示,鱼线呈竖直状态,若鱼竿每个部位所能承受的最大径向应力相同,忽略鱼竿自身重力的影响,则鱼竿a、b、c、d四个位置中最易断裂的是 (　) A.a B.b C.c D.d 12.(多选)[2025·河北石家庄二中集团联考] 如图所示为三种形式的吊车工作示意图,OA为固定杆,绳、杆和固定面间的夹角θ=30°,绳和滑轮的质量忽略不计,AB缆绳通过滑轮吊着相同重物,均处于静止状态.图甲中∠AOB=120°.则下列关于定滑轮受到缆绳的作用力F甲、F乙、F丙的说法正确的是 (　) A.F甲、F乙和F丙均沿杆 B.F甲沿杆,F乙和F丙均与杆夹角为30° C.F甲∶F乙∶F丙=∶1∶1 D.F甲∶F乙∶F丙=∶∶1 13.[2025·辽宁丹东模拟] 如图所示,两个小球A、B悬挂在水平天花板下,并处于静止状态,其中小球A和悬挂点C之间的细线与天花板的夹角为37°,小球B和悬挂点D之间的轻弹簧与天花板之间的夹角为53°,小球A、B之间的细线水平.已知sin 37°=0.6,sin 53°=0.8,则剪断小球A、B之间的细线瞬间,小球A与B的加速度大小之比为 (　) A.16∶15 B.15∶16 C.3∶4 D.4∶3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6讲　力的合成与分解 1.D　[解析] 根据平行四边形定则可知,若F1和F2大小不变,θ角越大,合力F就越小,故A错误;合力F可能比分力F1、F2中的任何一个力都大,也可能比分力F1、F2中的任何一个力都小,还可能等于分力F1、F2中的其中一个,故B错误;合力F的大小范围是≤F≤,故C错误;若夹角θ不变,F1大小不变,F2增大,若夹角θ大于90°,根据平行四边形定则可知,合力F可能先减小后增大,故D正确. 2.B　[解析] 根据闭合三角形定则可知F1、F2的合力大小等于F3,方向与F3方向相同,则F1、F2、F3的合力为2F3,故A错误;根据闭合三角形定则可知F4、F5的合力大小等于F3,方向与F3方向相反,则F3、F4、F5的合力为零,故B正确;由于F3、F4、F5的合力为零,则这五个共点力的合力等于F1、F2的合力,即这五个共点力的合力为F3,故C、D错误. 3.A　[解析] 以与小圆柱体接触的那一小段绳子为研究对象,受两个大小相等的拉力以及圆柱体的支持力FN,如图所示,由于F1=F2=10 N,且夹角为120°,由几何关系可知FN=F=10 N,因而绳对圆柱体的压力大小为10 N,故选A. 4.AC　[解析] 重力的大小和方向始终不变,分解到两木板方向时,设人字形架的夹角为θ,将重力G分解,则有2Fcos =G,可得该同学的重力沿木块方向的分力为F=,可知人字形架的夹角越大,该同学的重力沿两木板方向的作用力越大,越容易推动书桌,故选A、C. 5.B　[解析] 对曲辕犁,力F在水平方向及竖直方向的分力分别为F1x=Fsin α、F1y=Fcos α,对直辕犁,力F在水平方向及竖直方向的分力分别为F2x=Fsin β、F2y=Fcos β,因α<β,故F1x<F2x,F1y>F2y,故A错误,B正确;耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对作用力和反作用力的关系,它们大小相等,故C、D错误. 6.B　[解析] 根据题意可知F1、F2的合力与y轴正方向的夹角为37°,如图所示对物体进行受力分析,F2的结果有两种可能,第一种情况夹角在y轴正方向右边,则F1sin 37°=F合cos 37°,代入得F合=15 N,由几何关系知F2=F1cos 37°-F合sin 37°=7 N;第二种情况夹角在y轴正方向左边,则F1sin 37°=F合'cos 37°,代入得F合'=15 N,由几何关系知=sin 37°,代入得F2'=25 N,由此可知F2可能为7 N或25 N,故选B. 7.D　[解析] 如图所示,可知点O为AG的中点,由平行四边形定则可知力FPA、FPG的合力为2F0,同理,力FPB、FPH的合力、力FPC、FPE的合力、力FPD、FPF的合力均为2F0,所以质点P受到的合力为8F0,故选D. 8.C　[解析] 由于运动员处于静止状态,两条绳子对他的拉力的合力等于他的重力mg,则有2FTcos θ=mg,根据几何关系有sin θ=,可得每条绳子上的拉力大小为FT=125 N,故选C. 9.B　[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F与F1的夹角为θ,则合力F2的箭头的坐标满足x+F1cos θ=F,y=-F1sin θ,联立化简得+y2=,因保持合力F的大小和方向不变,分力F1的大小不变,则使F1与F的夹角从0逐渐增大到360°的过程中,F2的箭头的轨迹图形为圆,即B选项符合. 10.BD　[解析] 已知两个分力的方向,根据平行四边形定则,作出两个分力如图甲所示,由图甲可知,两个分力只有唯一解,故A错误;已知分力F1的大小和方向,作出两个分力如图乙所示,由图乙可知,F2的大小和方向有唯一解,故B正确;已知F1的方向和F2的大小(Fsin α<F2<F),作出两个分力如图丙所示,由图丙可知,F1的大小有两解,F2的方向有两解,故C错误,D正确. 11.B　[解析] 对鱼竿中的某点受力分析如图所示,鱼竿中该处的力可分解为沿竿身的切向张力F∥及垂直于竿身的径向应力F⊥,两个力的合力与鱼重力mg等大反向,则当F⊥与mg夹角θ越小时F⊥越大,此时鱼竿越易断,由图可知b处鱼竿与水平方向的夹角θ最小,则最易断裂的是b.故选B. 12.BC　[解析] 由题意可知,设重物重力为G,可知甲、乙、丙三图中,每段绳的拉力大小等于重物的重力大小G,图甲中定滑轮受到缆绳的作用力与两段绳合力大小相等,方向相同.根据平行四边形定则,可得F甲=2Gcos 30°=G,方向沿杆AO方向;同理,图乙中定滑轮受到缆绳的作用力等于图乙中两段绳的合力,根据平行四边形定则,可得F乙=2Gcos 60°=G,方向与AO杆成30°指向右下方;同理,可得图丙中F丙=2Gcos 60°=G,方向与竖直方向成60°指向右下方,即与杆AO夹角为30°;且F甲∶F乙∶F丙=∶1∶1,故选B、C. 13.A　[解析] 剪断A、B之间的细线,小球A向下摆动,加速度大小为aA=gcos 37°=,剪断细线前,对小球B受力平衡有kxsin 53°=mg、kxcos 53°=FTAB,剪断A、B之间的细线瞬间,弹簧弹力大小不变,小球B向右加速,加速度大小为aB===,所以剪断小球A、B之间的细线瞬间,小球A与B的加速度大小之比aA∶aB=∶=16∶15,故选A. 学科网（北京）股份有限公司 $