第2章 第2讲 力的合成与分解(练习Word版)-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮课时作业

**基本信息** 以“基础-能力-素养”三级进阶训练构建力的合成与分解知识网络，通过典型场景深化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| |----|-----------|----------|----------| |基础落实练|8题|聚焦合力范围、夹角影响等概念辨析|从合力与分力关系切入，构建平行四边形定则应用基础| |能力综合练|3题|结合破冰船、滑雪刹车等实际场景|通过力的效果分解，衔接理论与工程应用| |素养培优练|1题|多弹簧系统动态平衡分析|综合运用合成法则与动态矢量分析，提升科学思维层级|

课时冲关8　力的合成与分解 学生用书　P350　 [基础落实练] 1．两个力F1和F2之间的夹角为θ，其合力为F.以下判断正确的是(　　) A．合力F总比F1和F2中的任何一个都大 B．若F1和F2大小不变，θ角越小，则合力F就越小 C．若合力F不变，力F1方向不变，θ角变大的过程中，力F2可能先变小后变大 D．若夹角θ不变，力F1大小不变，F2增大，则合力F一定增大 解析：C　[由力的合成方法可知，两力合力的范围为|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故A错误；若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，故B错误；若合力F不变，力F1方向不变，角θ变大的过程中，力F2可能先变小后变大，故C正确；如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可以减小，也可以增加，故D错误．] 2．(多选)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．2N、3N、4N三个共点力最大合力为9N，最小合力为0N B．仅增大两个共点力F1、F2间的夹角，则两力的合力F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．高大的桥要建很长的引桥减小斜面的倾角，是为了减小汽车行驶过程中的摩擦力 解析：AB　[2N、3N、4N三个共点力同向共线时，合力最大，最大合力为9N；3N与2N的合力范围是1N≤F≤5N，当2N与3N合力大小为4N，方向与4N的力方向相反时，三个力的合力为0，则最小合力为0N，故A正确；合力与分力的关系是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，当两个分力的夹角(0°－180°)逐渐增加时，其合力逐渐变小，故B正确；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，则只有唯一解，故C错误；减小引桥斜面的倾角可以减小汽车重力沿斜面向下分力，以使行驶更加方便、安全，同时增大汽车与桥面间的支持力，进而增大汽车行驶过程中的摩擦力，故D错误．] 3.破冰船可以滑上冰层借助自身重力破冰．在破冰船的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，题图所示的a、b、c、d四个方向中，这两个力的合力方向可能是(　　) A．a　　 B．b　　 C.c　　 D．d 解析：C　[由题意可知 船头受到冰层的支持力垂直于冰面向上，摩擦力沿着冰面向下，根据平行四边形定则可知，这两个力的合力方向可能是c.故选C.] 4.如图所示，把光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力．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．物体受到的合力为mgsinθ，方向沿斜面向下 D．力FN、F1、F2这3个力的作用效果和mg与FN两个力的作用效果有可能不相同 解析：C　[F1 与F2 是重力mg按照效果分解的力，这两个分力不是物体所受到的力，故A错误；物体只受重力mg和支持力FN两个力的作用，故B错误；根据力的合成法则，可知，物体受到的合力为mgsinθ，方向沿斜面向下，故C正确；力FN、F1 和F2 的三个力的作用效果跟mg、FN两个力的作用效果相同，故D错误．] 5．“八字刹车”是滑雪的减速技术，其滑行时的滑行姿态如图甲所示，左边雪板的受力情况可简化为图乙．雪板与水平雪面成β角，雪面对雪板的总作用力大小为F.方向可认为垂直于雪板所在平面ABCD.则其水平方向上的分力大小为(　　) A．Fsinβ　　　　　　 B．Fcosβ C．Ftanβ D. 解析：A　[将F分解在水平方向和竖直方向，则F与竖直方向的夹角为β，则F水平方向上的分力大小为Fsinβ.故选A.] 6.四个小朋友玩“东西南北跑比赛”，他们被围在一个弹力圈中，从中心向外沿各自的方向移动，去拿外围的游戏道具，谁先拿到谁就能赢得比赛．某时刻四个小朋友处于如图所示的僵持状态，则此时受到弹力圈的弹力最小的是(　　) A．1号小朋友 B．2号小朋友 C．3号小朋友 D．4号小朋友 解析：C　[弹力圈上的力可近似为大小处处相等，弹力圈对3号小朋友的张角最大，根据平行四边形定则可知合力最小．故选C.] 7．河北保定修建了一座令人惊叹的桥梁，这座重达8万余吨的转体斜拉桥实现了原地旋转、自转合拢，且误差不到1毫米，看起来就像是空中芭蕾．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是53°，每根钢索中的拉力都是6×105N，已知sin53°＝0.8，则它们对塔柱形成的合力是(　　) A．5.6×105N B．7.2×105N C．3.6×105N D．4.8×105N 解析：B　[它们对塔柱形成的合力是F合＝2F cos53°＝2×6×105×0.6 N＝7.2×105N，故选B.] 8．帆船是人类的伟大发明之一，船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶，如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图，此时风力F＝2 000 N，方向与帆面的夹角α＝30°，航向与帆面的夹角β＝37°，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶．已知sin37°＝0.6，则帆船在沿航向方向获得的动力为(　　) A．200 N B．400 N C.600 N D．800 N 解析：C　[对风力F在沿着帆面和垂直于帆面方向进行分解，根据力的平行四边形法则可得其垂直于帆面的分力F1＝Fsinα＝1 000 N，再对垂直作用于帆面上的风力F1沿帆船航向方向和垂直航向方向进行分解，则帆船在沿航向方向获得的动力为F2＝F1sinβ＝600 N，故选C.] [能力综合练] 9.一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为θ，当凿子竖直向下插入木板中后，用锤子沿中心轴线竖直向下以力F敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图所示．若敲打凿子时凿子作用于木板1面的弹力大小记为F1，忽略凿子受到的重力及摩擦力，则F1的大小为(　　) A. B．Fcosθ C．Ftanθ D．Fsinθ 解析：A　[将力在木板1、2面分解如图 可得F1＝，故选A.] 10.弩是利用张开的弓弦急速回弹形成的动能，高速将箭射出．如图所示，某次发射弩箭的瞬间，两端弓弦的夹角为90°，弓弦上的张力大小为FT，则此时弩箭受到的弓弦的作用力大小为(　　) A．2FT B.FT C.FT D．FT 解析：B　[两端弓弦的夹角为90°，弓弦上的张力大小为FT，则此时弩箭受到的弓弦的作用力大小为F＝2FTcos45°＝FT，故选B.] 11. (多选)将一个质量为m的铅球放在倾角为45°的光滑斜面上，并用光滑的竖直挡板挡住，铅球处于静止状态．重力加速度为g，关于铅球对挡板的压力N1和对斜面的压力N2的下列说法中正确的是(　　) A．铅球对挡板的压力N1和对斜面的压力N2相等 B．铅球对斜面的压力N2大小为mg C．若逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平过程中，铅球对挡板压力N1的最小值为mg D．若逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平过程中，铅球对斜面的压力N2先减小后增大 解析： 图① BC　[将铅球的重力按作用效果分解为压挡板的压力N1和压斜面的压力N2，如图①所示 根据几何知识可得N1＝G，N2＝G，故A错误，B正确； 图② 若逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平，则力的分解过程如图②所示 由几何知识可知，当N1与N2垂直时，铅球对挡板压力N1的最小值为 N1min＝mgcos45°＝mg，由图②可知，逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平过程中，铅球对斜面的压力N2逐渐减小，故C正确，D错误．] [素养培优练] 12. (多选)如图所示，竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接．静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F，且F＝mg，则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为(　　) A．0　 B．mg　 C.2mg　 D．3mg 解析：AC　[当弹簧a、b处于伸长状态时，产生的弹力沿弹簧斜向上，大小相等，夹角为120°，由二力合成的特点可知，合力方向竖直向上，大小与两个弹力相等，即F合＝F＝mg，易知小球与弹簧c没有相互作用力．当弹簧a、b处于压缩状态时，产生的弹力沿弹簧斜向下，大小相等，夹角为120°，由二力合成的特点可知，合力方向竖直向下，大小与两个弹力相等，即F合′＝F＝mg，易知小球与弹簧c的作用力满足Fc＝F合′＋mg＝2mg，故选A、C.] 学科网（北京）股份有限公司 $