3.4 力的合成和分解 基础练习卷-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 以基础巩固为核心，通过单选、多选、解答题三级分层，实现从概念理解到综合应用的递进，适配新授课知识内化需求，培养物理相互作用观念与科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-10题）|合力与分力关系、力的分解方法等单一概念|如第6题辨析合力与分力大小关系，强化物理观念| |进阶层（多选11-15题）|共点力平衡条件、力的合成动态分析等综合判断|如第12题探究分力变化对合力的影响，培养科学推理| |综合层（解答16-20题）|多力合成计算、实际情境应用（如斜拉桥、劈柴刀）|如第18题尖劈受力分析，体现模型建构与问题解决能力|

力的合成和分解基础练习卷 一、单选题 1．如图所示，两个共点力的合力，分力的方向与合力的方向成角，分力（图中未画出）的大小为15N，则（　　） A．的大小是唯一的 B．的方向是唯一的 C．有两个可能的方向 D．可取任意方向 2．下列图中物体均处于静止，将物体所受重力或拉力按力的效果进行分解，其中错误的是（　　） A． B． C． D． 3．如图甲所示，三条材料相同但长度不同的细线一端系在点O处，其中两条细线的另一端分别系在铁架台的水平杆上的A、B两处，另一条细线的端点系一重物C处于静止，作出结点O的受力分析图，如图乙所示，下列表述正确的是（　　） A．OA、OB绳子的拉力大小相等 B．OA绳子的拉力大于OB绳子的拉力 C．若重物C不断加重，OA绳先断 D．若重物C不断加重，OC绳先断 4．如图所示，某个物体在四个力的作用下处于静止状态，若的方向沿逆时针转过而保持其大小不变，另外三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为（　　） A． B． C． D． 5．如图为港珠澳跨海大桥的部分照片，它由两座主桥组成，两座主桥均为独塔斜拉桥，如图甲所示。假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°，如图乙所示，每根钢索中的拉力都是3×104N，则它们对塔柱的合力大小和方向为（　　） A．，方向竖直向上 B．，方向竖直向下 C．，方向竖直向下 D．，方向竖直向上 6．关于合力与其两个分力的关系，下列说法中不正确的是（　　） A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同 B．合力的大小总是大于每一个分力 C．合力可能小于也可能大于它的任一个分力 D．两个大小一定的分力，当两力的夹角在到之间时，夹角越大，合力越小 7．如图， 某村民利用劈柴刀劈开木材， 若将劈柴刀的横截面视为等腰三角形， 两侧面的夹角为 。村民作用在刀背上的力为 F ，刀刃两侧面对木材产生的推力为 。忽略劈柴刀自重， 则 的大小为（　　） A． B． C． D． 8．三个共点力的大小分别为4N、8N和10N，它们的合力不可能是（     ） A．0N B．20N C．24N D．9N 9．关于合力与其两个分力的关系，正确的是（     ） A．合力与分力同时作用在物体上 B．合力的大小随两分力夹角的增大而增大 C．合力的大小一定大于任意一个分力 D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 10．两个共点力，大小分别为、，下列说法正确的是（     ） A．两力的合力一定等于 B．两力夹角越小，合力越小 C．两力相互垂直时，合力大小为 D．合力可能小于 二、多选题 11．物体在以下三个力作用下，可能做匀速直线运动的是（　　） A．10N、10N、10N B．10N、10N、25N C．5N、10N、20N D．5N、10N、15N 12．两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则（　　） A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 B．F1、F2同时增加10N，F也增加10N C．F1增加10N，F2减少10N，F一定不变 D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大 13．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（　　） A．两个的共点力的合力可能为；三个的共点力的合力也可能为 B．两个共点力间的夹角由增大到的过程中，合力一定减小 C．已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有无数解 D．合力F总比分力和分力中的任何一个力都大 14．如图所示，将一个的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力方向与成角，另一个分力为，则下列说法正确的是（　　） A．的大小不可能等于 B．的大小可能等于 C．的大小不可能等于 D．的大小可能等于 15．如图所示，物体在五个共点力的作用下保持平衡，其中大小为10N。如果绕作用点旋转力，而保持其余四个力大小、方向都不变，那么这五个力的合力的大小可能为（　　） A．25N B．21N C．16N D．6N 三、解答题 16．一质点受到同一平面内的六个共点力作用，大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相互间的夹角均为60°，大小为2F的力方向水平向右，大小为5F的力方向水平向左，如图所示。求质点受到的合力大小和方向。 17．有几个力作用于物体同一点O，并在同一平面内，则：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） (1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力、、互成120°角，求它们的合力的大小和方向； (2)在同一平面内的四个共点力、、、，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。（，） 18．如图所示，表面光滑、质量为M的尖劈插在A、B之间，在尖劈背上加一压力F，则尖劈对A和B的压力的大小分别为多大？ 19．如图所示，在水平地面上放一质量为的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力、，已知、，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，则 (1)与的合力大小是多少？ (2)木块受到的摩擦力大小为多少？ (3)若将图中顺时针转，此时木块受的摩擦力大小为多少？ 20．如图所示，光滑斜面上物体受到的重力G被分解为、两个力。判断下列说法是否正确，并简述理由。 (1)物体受到G、、、四个力作用。 (2)是斜面作用在物体上使物体下滑的力，是物体对斜面的压力。 (3)力、、三个力的作用效果和G、两个力的作用效果相同。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 力的合成和分解基础练习卷 一、单选题 1．如图所示，两个共点力的合力，分力的方向与合力的方向成角，分力（图中未画出）的大小为15N，则（　　） A．的大小是唯一的 B．的方向是唯一的 C．有两个可能的方向 D．可取任意方向 【答案】C 【详解】根据力的矢量三角形原理，可知三个力需构成一个首尾相连的闭合矢量三角形，故当的方向与的方向垂直时有最小值，如图所示 可得的最小值为 由题知分力的大小为15N，即 故存在两个值，所以有两个可能的方向，如图中1、2所示 故选C。 2．下列图中物体均处于静止，将物体所受重力或拉力按力的效果进行分解，其中错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图中重力产生使物体下滑和挤压斜面的效果，故A正确，不符合题意； B．球的重力产生挤压竖直挡板和斜面的效果，G1应与竖直挡板垂直，G2应与斜面垂直，故B错误，符合题意； C．球的重力产生挤压墙壁和拉伸绳子的效果，故C正确，不符合题意； D．图中拉力产生使物体沿水平方向前进和沿竖直方向提拉物体的效果，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．如图甲所示，三条材料相同但长度不同的细线一端系在点O处，其中两条细线的另一端分别系在铁架台的水平杆上的A、B两处，另一条细线的端点系一重物C处于静止，作出结点O的受力分析图，如图乙所示，下列表述正确的是（　　） A．OA、OB绳子的拉力大小相等 B．OA绳子的拉力大于OB绳子的拉力 C．若重物C不断加重，OA绳先断 D．若重物C不断加重，OC绳先断 【答案】D 【详解】AB．根据结点O的受力分析图乙，在图像中由于两根细绳的长短不同，导致细绳与竖直方向的角度不同，如图所示线段的长度可以表示力的大小，所以，故AB错误； CD．根据图像乙，当重物C不断加重时，与的大小等比例增加，根据图像可知 所以OC绳会先断裂，故C错误，D正确。 故选D。 4．如图所示，某个物体在四个力的作用下处于静止状态，若的方向沿逆时针转过而保持其大小不变，另外三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】四个力的作用下处于静止状态，则这三个力的合力与等大反向；若的方向沿逆时针转过而保持其大小不变，另外三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为 故选A。 5．如图为港珠澳跨海大桥的部分照片，它由两座主桥组成，两座主桥均为独塔斜拉桥，如图甲所示。假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°，如图乙所示，每根钢索中的拉力都是3×104N，则它们对塔柱的合力大小和方向为（　　） A．，方向竖直向上 B．，方向竖直向下 C．，方向竖直向下 D．，方向竖直向上 【答案】C 【详解】根据力的平行四边形法则可知，两根钢索对塔柱的合力大小，方向竖直向下。 故选C。 6．关于合力与其两个分力的关系，下列说法中不正确的是（　　） A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同 B．合力的大小总是大于每一个分力 C．合力可能小于也可能大于它的任一个分力 D．两个大小一定的分力，当两力的夹角在到之间时，夹角越大，合力越小 【答案】B 【详解】A．合力与分力的核心关系是等效替代，合力的作用效果与两个分力共同作用的效果完全相同，故A正确； B．合力的取值范围为，合力可能小于、等于或大于任意一个分力，例如3N和4N的力反向时，合力仅为1N，小于两个分力，不存在“总是大于每一个分力”的规律，故B错误； C．根据合力的取值范围可知，合力既可以小于任一分力，也可以大于任一分力，故C正确； D．由合力计算公式 可知，当在到之间时，随增大而减小，因此合力随夹角增大而减小，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 7．如图， 某村民利用劈柴刀劈开木材， 若将劈柴刀的横截面视为等腰三角形， 两侧面的夹角为 。村民作用在刀背上的力为 F ，刀刃两侧面对木材产生的推力为 。忽略劈柴刀自重， 则 的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】将力F分解为垂直于劈面的两个方向，大小均为，如图所示 由平行四边形定则可得 解得 故选B。 8．三个共点力的大小分别为4N、8N和10N，它们的合力不可能是（     ） A．0N B．20N C．24N D．9N 【答案】C 【详解】三个力方向相同时合力最大，最大值为 两个较小力的合力的最大值为 说明调整三个力的夹角可使其相互平衡，即三个力合力的最小值为 因此合力的取值范围为 合力不可能为24N。 故选C。 9．关于合力与其两个分力的关系，正确的是（     ） A．合力与分力同时作用在物体上 B．合力的大小随两分力夹角的增大而增大 C．合力的大小一定大于任意一个分力 D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 【答案】D 【详解】A．合力与分力的作用效果相同，它们并不是同时作用在物体上，故A错误； BCD．根据平行四边形定则可知：两个共点力的合力的大小不一定大于小的分力，如下图甲，也不一定小于大的分力，如下图乙：合力的大小也不随夹角的增大而增大如下图丙；并且也不一定大于任意一个分力，故D正确，BC错误。 故选D。 10．两个共点力，大小分别为、，下列说法正确的是（     ） A．两力的合力一定等于 B．两力夹角越小，合力越小 C．两力相互垂直时，合力大小为 D．合力可能小于 【答案】C 【详解】A．两个共点力的合力取值范围满足 代入题给数据，可得合力范围为，只有两力方向相同时合力才为14N，并非一定等于14N，故A错误； B．根据平行四边形定则，两分力大小固定时，夹角越小，平行四边形对应合力的对角线越长，合力越大，故B错误； C．两力相互垂直时，由勾股定理得，故C正确； D．由合力范围可知，两力反向时合力取最小值2N，因此合力不可能小于2N，故D错误。 故选C。 二、多选题 11．物体在以下三个力作用下，可能做匀速直线运动的是（　　） A．10N、10N、10N B．10N、10N、25N C．5N、10N、20N D．5N、10N、15N 【答案】AD 【详解】合力为0时，运动的物体才会做匀速直线运动，A、D选项中的三个力的合力可能为0，B、C选项中的三个力的合力不可能为0，故选AD。 12．两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则（　　） A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 B．F1、F2同时增加10N，F也增加10N C．F1增加10N，F2减少10N，F一定不变 D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大 【答案】AD 【详解】A．根据平行四边形定则，可知、同时增大一倍，则也增大一倍，故A正确； B． 、同时增加10N，根据平行四边形定则合成之后，不一定增加10N，故B错误； C．增加10N，减少10N，可能变化，也可能不变化，故C错误； D．若、中的一个增大，不一定增大，当两者反向时，则F可能减小，故D正确。 故选AD。 13．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（　　） A．两个的共点力的合力可能为；三个的共点力的合力也可能为 B．两个共点力间的夹角由增大到的过程中，合力一定减小 C．已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有无数解 D．合力F总比分力和分力中的任何一个力都大 【答案】AB 【详解】A．两个的共点力当夹角为120°时的合力为；三个的共点力的合力最大值为9N，最小值为0，则三个力的合力也可能为，选项A正确； B．两个共点力间的夹角由0°增大到180°的过程中，合力一定减小，选项B正确； C．已知合力及一个分力的大小和方向，则只能画出一种平行四边形，则另一个分力只有唯一解，故C错误； D．合力F可以比分力大也可以比分力小，还可以和分力大小相等，故D错误。 故选AB。 14．如图所示，将一个的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力方向与成角，另一个分力为，则下列说法正确的是（　　） A．的大小不可能等于 B．的大小可能等于 C．的大小不可能等于 D．的大小可能等于 【答案】BC 【详解】AB．两个分力和合力只要能组成一个矢量三角形都是有可能的（即满足两边之和大于第三边），所以的大小可能等于15N，故A错误，B正确； CD．合力与两个分力组成一个矢量三角形，由题图可得，当的方向与垂直时，有最小值，大小为，故C正确，D错误。 故选BC。 15．如图所示，物体在五个共点力的作用下保持平衡，其中大小为10N。如果绕作用点旋转力，而保持其余四个力大小、方向都不变，那么这五个力的合力的大小可能为（　　） A．25N B．21N C．16N D．6N 【答案】CD 【详解】在五个共点力的作用下处于平衡，则其余四个共点力的合力与第五个力等大反向，把的方向旋转而保持其大小不变，则其余四个力的合力与这个力的合力范围为。 故选CD。 三、解答题 16．一质点受到同一平面内的六个共点力作用，大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相互间的夹角均为60°，大小为2F的力方向水平向右，大小为5F的力方向水平向左，如图所示。求质点受到的合力大小和方向。 【答案】6F，方向水平向左 【详解】力F与4F方向相反，2F与5F方向相反，3F与6F方向相反，分别合成后为3个3F的力，方向如图所示 两个大小相等的力夹角为120°时，其合力的大小等于分力，方向沿这两个力夹角的平分线。 所以，两个夹角为120°、大小为3F的力的合力大小等于3F，方向水平向左，再与水平向左的3F合成，最终的合力大小为6F，方向水平向左。 17．有几个力作用于物体同一点O，并在同一平面内，则：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） (1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力、、互成120°角，求它们的合力的大小和方向； (2)在同一平面内的四个共点力、、、，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。（，） 【答案】(1)，方向与方向相同 (2)，方向斜向右下，与水平方向的夹角为 【详解】（1）如图所示，、，且二力方向与水平方向夹角均为 根据平行四边形定则，可得以、为邻边的平行四边形为菱形，可得、的合力沿的反方向，且 则三个力的合力为，方向与方向相同。 （2）如图所示，将进行正交分解，的水平分力向左，大小为 的竖直分力向下，大小为 则这四个力在水平方向的合力为，方向向右， 竖直方向的合力为，方向向下， 故这四个力的合力，方向斜向右下，与水平方向夹角为 18．如图所示，表面光滑、质量为M的尖劈插在A、B之间，在尖劈背上加一压力F，则尖劈对A和B的压力的大小分别为多大？ 【答案】， 【详解】将F按照作用效果分解为图示两个方向，根据平行四边形定则如图所示，根据三角函数关系得： ， 19．如图所示，在水平地面上放一质量为的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力、，已知、，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，则 (1)与的合力大小是多少？ (2)木块受到的摩擦力大小为多少？ (3)若将图中顺时针转，此时木块受的摩擦力大小为多少？ 【答案】(1)10N (2)10N (3)12N 【详解】（1）与的合力是 （2）木块与地面之间的最大静摩擦力为 可知物体处于静止状态，木块受到的摩擦力为f=F=10N （3）若将图中顺时针转，则两个力的合力为 此时木块受的摩擦力为滑动摩擦力，则大小为12N。 20．如图所示，光滑斜面上物体受到的重力G被分解为、两个力。判断下列说法是否正确，并简述理由。 (1)物体受到G、、、四个力作用。 (2)是斜面作用在物体上使物体下滑的力，是物体对斜面的压力。 (3)力、、三个力的作用效果和G、两个力的作用效果相同。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 【详解】（1）此说法错误；因为：物体只受到重力和支持力两个力的作用，、是重力的两个分力，不是物体受到的力。 （2）此说法错误；因为：是重力作用在物体上使物体下滑的分力，是重力沿垂直斜面压紧斜面的分力，而不是物体对斜面的压力，因为物体对斜面的压力斜面是受力物体。 （3）此说法正确：因为：、是重力的两个分力，分力与合力的作用效果相同，所以力、、三个力的作用效果和G、两个力的作用效果相同 。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $