第二章 第3讲　力的合成与分解 专项训练-2027届高考物理（通用版）一轮复习

**基本信息** 聚焦力的合成与分解，通过基础辨析、平衡应用、实际模型及综合计算，构建从概念到应用的逻辑链条，强化科学思维与模型建构。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念辨析|题1|重力效果分解判断|力的分解概念生成| |平衡条件应用|题2、4、7|静态平衡计算、动态平衡分析|平衡条件原理推导| |实际情境模型|题5、8、10|舰载机阻拦索、垃圾夹、牛轭等场景应用|实际问题模型化拓展| |综合计算|题11|橡皮条弹力与重物平衡计算|胡克定律与合成知识综合应用|

第二章　相互作用 第3讲　力的合成与分解 1．(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解，下列各图表示正确的是(　　) 解析：选ABD。A项中物体所受重力可分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2，故A正确；B项中物体所受的重力可分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2，故B正确；C项中物体所受的重力应分解为垂直于两接触面使物体压紧两接触面的分力G1和G2，故C错误；D项中物体所受的重力可分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2，故D正确。 2．一个沙袋用绳竖直悬挂，某人对沙袋施加300 N的作用力，通过调整施力方向使沙袋缓慢移动，尝试了各种施力方向后发现绳偏离竖直方向的最大夹角为30°，则沙袋所受的重力为(　　) A．150 N B．150 N C．300 N D．600 N 解析： 选D。根据力的三角形定则可知，当施力方向与绳子垂直时，绳偏离竖直方向的夹角最大，如图所示，沙袋所受的重力G＝＝600 N。 3．(2026·黑龙江齐齐哈尔市模拟)“判天地之美，析万物之理”，领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是(　　) A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．丙和丁 解析：选B。题图甲中和题图丁中包含的物理思想方法均是微元法；题图乙中包含的物理思想方法是放大法；题图丙中包含的物理思想方法是等效替代法。 4．(2026·内蒙古赤峰市模拟)在课间活动中，如图重力为G的某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使自己悬空，并处于静止状态。已知伸直的两手臂和桌面夹角均为θ。下列说法正确的是(　　) A．每只手掌所承受桌面的支持力大于 B．每只手掌所承受桌面的支持力小于 C．当θ缓慢减小时，该同学所受合力增大 D．当θ缓慢减小时，该同学所受合力不变 解析：选D。每只手掌受到桌面的支持力竖直向上，竖直方向上根据平衡条件G＝2FN，可得支持力FN＝，故A、B错误；当θ缓慢减小时，该同学始终处于平衡状态，合力为零保持不变，故C错误，D正确。 5．(2026·广东深圳市宝安区期末)福建舰第五次海试过程中最引人关注的就是舰载机的成功着舰。舰载机在航母降落时，需要阻拦索使飞机快速停下来。此过程可以简化为如图所示的模型，舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索一直处于绷紧状态，舰载机勾住阻拦索后立即处于无动力状态，不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．若阻拦索产生的张力为恒力，则舰载机做匀减速直线运动 B．若阻拦索产生的张力为恒力，则阻拦索被拉伸得越长，对舰载机的作用力就越小 C．若阻拦索对舰载机的作用力为恒力，则舰载机刚勾住阻拦索的一瞬间阻拦索最容易断 D．若阻拦索对舰载机作用力为恒力，则阻拦索被拉伸得越长，阻拦索上的张力就越大 解析：选C。若阻拦索产生的张力为恒力，根据F＝2Tcos ，随着夹角越来越小，阻拦索对舰载机的作用力就越来越大，舰载机受到的合力越来越大，舰载机的加速度越来越大，所以舰载机不是做匀减速直线运动，故A、B错误；若阻拦索对舰载机的作用力为恒力，即合力不变，则飞机刚勾住阻拦索的一瞬间夹角最大，张力最大，阻拦索最容易断，随着阻拦索被拉伸得越长，夹角越小，张力越来越小，故C正确，D错误。 6．如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体，OO′段水平且长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为(　　) A．M B．M C．M D．M 解析： 选B。重新平衡后，绳子形状如图所示。平衡后，物体上升L，说明此时POO′恰好构成一个边长为L的正三角形，绳中张力处处相等，均为Mg，则根据平行四边形定则可知，环两边绳子拉力的合力为 Mg，根据平衡条件可知，钩码的质量为M，故B正确。 7．(2026·广东佛山市模拟)靠墙静蹲是一种训练腿部肌肉的方式，如图所示。若此人体重为G，静蹲时竖直墙壁对人的弹力大小为N、方向水平向右，忽略墙壁对人的摩擦，鞋底与水平地面间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是(　　) A．地面对脚的摩擦力大小为μG，方向水平向左 B．脚对地面的摩擦力大小为N，方向水平向左 C．地面对人的作用力大小为 D．地面和墙壁对人的作用力的合力大小为 解析：选C。对人受力分析，在水平方向根据平衡条件可知，人受到墙壁对人水平向右的弹力N和地面对人水平向左的摩擦力f，大小相等，即f＝N，根据牛顿第三定律可知，脚对地面的摩擦力水平向右，大小为N，故A、B错误；在竖直方向上，根据平衡条件可知，地面对人竖直向上的支持力和人的重力大小相等，即Fy＝G，在水平方向上f＝N，所以地面对人的作用力大小F＝＝，故C正确；对人受力分析，人受到地面对人的作用力、墙壁对人的弹力以及重力，根据平衡条件可知，地面和墙壁对人的作用力的合力与人的重力等大反向，故D错误。 8．(2026·湖南湘西自治州期末质检)塑料对环境的污染已经成为当今世界环境面临的一重大问题，为保护环境，同学们组织了一次垃圾捡拾活动。如图甲所示，同学们使用垃圾夹捡取塑料瓶，塑料瓶缓慢上升；如图乙所示，塑料瓶可等效为底面半径为R，质量分布均匀的圆柱体，垃圾夹对塑料瓶左右两侧的摩擦力大小均可等效为f，两侧弹力大小均可等效为N，A、B两点为垃圾夹与塑料瓶的接触点，A、B连线水平，间距为R，下列说法正确的是(　　) A．垃圾夹夹得越紧，摩擦力越大 B．垃圾夹对塑料瓶的弹力大小为N C．垃圾夹对塑料瓶的摩擦力大小为f D．根据信息可推断塑料瓶的重力为N＋f 解析：选B。塑料瓶受到的摩擦力为静摩擦力，静摩擦力的大小与正压力大小无关，并非夹得越紧摩擦力越大，故A错误；由题图乙中几何关系可知两侧弹力夹角为120°，故两弹力的合力为N，故B正确；两侧摩擦力夹角为60°，故两侧摩擦力的合力为f，故C错误；由受力平衡可知塑料瓶的重力为N＋f，故D错误。 9．如图a所示，轻绳AD跨过固定在水平杆BC右端的光滑定滑轮(重力不计)拴接一质量为M的物体，∠ACB＝30°；如图b所示，轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳EG拉住，∠EGH＝30°，另一轻绳GF悬挂在轻杆的G端，也拉住一质量为M的物体，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A．图a中BC杆对滑轮的作用力大小为Mg B．图b中HG杆弹力大小为Mg C．轻绳AC段张力TAC与轻绳EG段张力TEG大小之比为1∶1 D．轻绳AC段张力TAC与轻绳EG段张力TEG大小之比为2∶1 解析：选A。题图a中绳对滑轮的作用力如图1所示，由几何关系可知F合＝TAC＝TCD＝Mg，由平衡条件可知，BC杆对滑轮的作用力大小为Mg，A正确；题图b中G点的受力情况如图2所示，由图2可得F杆＝＝Mg，B错误；TEG＝＝2Mg，则＝，C、D错误。 　　 10．(2026·广东江门市模拟)牛轭是套在牛颈上的曲木，是耕地时的重要农具。如图所示，一轻绳穿过犁前部的铁环后，两端分别系在牛轭上，两段绳子间的夹角为2θ，两段绳子所在平面与水平面夹角为α，手轻扶犁保持前进方向，当犁水平匀速耕地时所受的阻力为f0，则每段绳子的拉力为(　　) A． B． C． D． 解析：选C。根据力的合成关系可知2T cos θ·cos α＝f0，解得T＝。 11．(8分)如图所示，固定框架底端AB的距离为L，在A、B两点分别固定两根自由长度均为0.3L的相同轻质橡皮条，用一长度、质量均不计的网兜将两橡皮条连接起来，初始处于水平绷紧状态。现将一小重物放入网兜内，静止时两橡皮条的位置如图中虚线所示，此时两根橡皮条长度均为L，已知橡皮条的弹力与形变量满足胡克定律，且劲度系数为k。求： (1)单根橡皮条的弹力大小F弹；(4分) (2)小重物的重量。(4分) 解析：(1)橡皮条位于图中虚线位置时每根橡皮条的伸长量Δx＝L－0.3L＝0.7L 由胡克定律可得F弹＝kΔx＝0.7kL。 (2)如图所示，两橡皮条位于图中虚线位置时与竖直方向的夹角θ＝30°，小重物的重力大小等于两根橡皮条弹力的合力大小，有G＝2F弹cos θ 解得小重物的重量G＝kL。 答案：(1)0.7kL　(2)kL 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章　相互作用 第3讲　力的合成与分解 1．(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解，下列各图表示正确的是(　　) 2．一个沙袋用绳竖直悬挂，某人对沙袋施加300 N的作用力，通过调整施力方向使沙袋缓慢移动，尝试了各种施力方向后发现绳偏离竖直方向的最大夹角为30°，则沙袋所受的重力为(　　) A．150 N B．150 N C．300 N D．600 N 3．(2026·黑龙江齐齐哈尔市模拟)“判天地之美，析万物之理”，领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是(　　) A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．丙和丁 4．(2026·内蒙古赤峰市模拟)在课间活动中，如图重力为G的某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使自己悬空，并处于静止状态。已知伸直的两手臂和桌面夹角均为θ。下列说法正确的是(　　) A．每只手掌所承受桌面的支持力大于 B．每只手掌所承受桌面的支持力小于 C．当θ缓慢减小时，该同学所受合力增大 D．当θ缓慢减小时，该同学所受合力不变 5．(2026·广东深圳市宝安区期末)福建舰第五次海试过程中最引人关注的就是舰载机的成功着舰。舰载机在航母降落时，需要阻拦索使飞机快速停下来。此过程可以简化为如图所示的模型，舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索一直处于绷紧状态，舰载机勾住阻拦索后立即处于无动力状态，不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．若阻拦索产生的张力为恒力，则舰载机做匀减速直线运动 B．若阻拦索产生的张力为恒力，则阻拦索被拉伸得越长，对舰载机的作用力就越小 C．若阻拦索对舰载机的作用力为恒力，则舰载机刚勾住阻拦索的一瞬间阻拦索最容易断 D．若阻拦索对舰载机作用力为恒力，则阻拦索被拉伸得越长，阻拦索上的张力就越大 6．如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体，OO′段水平且长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为(　　) A．M B．M C．M D．M 7．(2026·广东佛山市模拟)靠墙静蹲是一种训练腿部肌肉的方式，如图所示。若此人体重为G，静蹲时竖直墙壁对人的弹力大小为N、方向水平向右，忽略墙壁对人的摩擦，鞋底与水平地面间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是(　　) A．地面对脚的摩擦力大小为μG，方向水平向左 B．脚对地面的摩擦力大小为N，方向水平向左 C．地面对人的作用力大小为 D．地面和墙壁对人的作用力的合力大小为 8．(2026·湖南湘西自治州期末质检)塑料对环境的污染已经成为当今世界环境面临的一重大问题，为保护环境，同学们组织了一次垃圾捡拾活动。如图甲所示，同学们使用垃圾夹捡取塑料瓶，塑料瓶缓慢上升；如图乙所示，塑料瓶可等效为底面半径为R，质量分布均匀的圆柱体，垃圾夹对塑料瓶左右两侧的摩擦力大小均可等效为f，两侧弹力大小均可等效为N，A、B两点为垃圾夹与塑料瓶的接触点，A、B连线水平，间距为R，下列说法正确的是(　　) A．垃圾夹夹得越紧，摩擦力越大 B．垃圾夹对塑料瓶的弹力大小为N C．垃圾夹对塑料瓶的摩擦力大小为f D．根据信息可推断塑料瓶的重力为N＋f 9．如图a所示，轻绳AD跨过固定在水平杆BC右端的光滑定滑轮(重力不计)拴接一质量为M的物体，∠ACB＝30°；如图b所示，轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳EG拉住，∠EGH＝30°，另一轻绳GF悬挂在轻杆的G端，也拉住一质量为M的物体，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A．图a中BC杆对滑轮的作用力大小为Mg B．图b中HG杆弹力大小为Mg C．轻绳AC段张力TAC与轻绳EG段张力TEG大小之比为1∶1 D．轻绳AC段张力TAC与轻绳EG段张力TEG大小之比为2∶1 10．(2026·广东江门市模拟)牛轭是套在牛颈上的曲木，是耕地时的重要农具。如图所示，一轻绳穿过犁前部的铁环后，两端分别系在牛轭上，两段绳子间的夹角为2θ，两段绳子所在平面与水平面夹角为α，手轻扶犁保持前进方向，当犁水平匀速耕地时所受的阻力为f0，则每段绳子的拉力为(　　) A． B． C． D． 11．(8分)如图所示，固定框架底端AB的距离为L，在A、B两点分别固定两根自由长度均为0.3L的相同轻质橡皮条，用一长度、质量均不计的网兜将两橡皮条连接起来，初始处于水平绷紧状态。现将一小重物放入网兜内，静止时两橡皮条的位置如图中虚线所示，此时两根橡皮条长度均为L，已知橡皮条的弹力与形变量满足胡克定律，且劲度系数为k。求： (1)单根橡皮条的弹力大小F弹；(4分) (2)小重物的重量。(4分) 学科网（北京）股份有限公司 $