相互作用（力的合成与分解） 常考考点专题练 -2027届高考物理一轮复习备考

**基本信息** 聚焦力的合成与分解核心考点，通过15道梯度题构建"概念辨析-定量计算-实际应用"的逻辑训练链，强化科学思维中的模型建构与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础应用|6题（如第2题正六边形力合成）|概念辨析与合成法则应用|从平行四边形定则到三角形定则的推理递进| |动态平衡|4题（如第1题绳夹角变化分析）|条件变量对力的影响分析|力的分解与平衡条件的动态关联| |实际模型|5题（如剪式千斤顶、扩张机）|工程场景中的力系简化|从抽象模型到实际问题的迁移应用|

相互作用（力的合成与分解） 常考考点专题练 2027届高中物理一轮复习备考 一、单选题 1．如图所示，四根等长的细绳一端分别系于水桶上关于桶面圆心对称的两点，另一端被两人用同样大小的力、提起，使桶在空中处于静止状态，其中、与细绳之间的夹角均为，相邻两细绳之间的夹角均为，不计绳的质量，下列说法正确的是（　　） A．保持角不变，逐渐缓慢增大角，则桶所受合力逐渐增大 B．保持角不变，逐渐缓慢增大角，则细绳上的拉力逐渐增大 C．若仅使细绳长变长，则细绳上的拉力变大 D．若仅使细绳长变长，则变大 2．如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F1＝10 N，则这5个力的合力大小为（　　） A．50 N B．30 N C．20 N D．10 N 3．一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触.现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度运动，同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为和，物块的质量为，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为（     ） A． B． C． D． 4．如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β，则α、β应满足（　　） A．tan α=3cot β B．2tan α=3cot β C．3tan α=tan（α＋β） D．3tan α=2tan（α＋β） 5．如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑铰链连接，转动手柄，通过水平螺纹轴减小MN间的距离，以抬高重物。保持重物不变，MP和PN夹角为120°时N点受到螺纹轴的作用力为F1；MP和PN夹角为60°时N点受到螺纹轴的作用力为F2。不计支持臂和螺纹轴的重力，则F1与F2大小之比为（　　） A．1：1 B．1：3 C．：1 D．3：1 6．蒙古族能歌善舞，如图所示，这是舞者在某瞬间达到平衡时的受力示意图，可粗略认为上半身受到重力、腰部支持力和肌肉拉力的作用。若与水平方向成角向上，与水平方向成角向下，则的大小为（　　） A． B． C． D． 7．如图为一小型起重机，A、B为光滑轻质滑轮，C为电动机。物体P和A、B、C之间用不可伸长的轻质细绳连接，滑轮A的轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动，滑轮B固定在竖直伸缩杆上并可以竖直移动。当物体P静止时（　　） A．滑轮A的轴所受压力可能沿水平方向 B．滑轮A的轴所受压力一定大于物体P的重力 C．当只将滑轮A向右移动时，A的轴所受压力变大 D．当只将滑轮B向上移动时，A的轴所受压力变大 8．如图所示，某物体同时受到共面的三个共点力作用，坐标纸小方格边长对应1 N大小的力。甲、乙、丙、丁四种情况中，关于三个共点力的合力大小，下列说法正确的是（     ） A．甲图最小 B．乙图为8 N C．丙图为5 N D．丁图为1 N 9．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法正确的是（     ） A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3 B．F至少比F1、F2、F3中的某一个力大 C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 10．如图所示，光滑半圆形轨道MAN固定在竖直平面内，MN为水平直径，一轻质小环A套在轨道上，轻绳一端固定在M点，另一端穿过小环系一质量为m的小球恰好静止在图示位置，不计所有摩擦，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（   ） A．轻绳对M点拉力的大小为 B．轻绳对M点拉力的大小为2mg C．轻绳对小环A作用力的大小为 D．轻绳对小环A作用力的大小为2mg 二、多选题 11．如图所示，将力F分解为F1和F2两个分力，已知F1的大小和F2与F之间的夹角α，且α为锐角，则（   ） A．当F1>Fsin α时，一定有两解 B．当F1=Fsin α时，有唯一解 C．当F1<Fsin α时，无解 D．当Fsin α<F1<F时，一定有两解 12．如图所示，一质量为m的物块静置在倾角θ= 60°的粗糙斜面上，用一个与斜面底边平行的力F=作用在物块上，该物块仍保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．该物块受到的摩擦力大小为 B．该物块受到的摩擦力大小为mg C．若撤掉该外力F，此物块可能发生滑动 D．若撤掉该外力F，此物块仍静止不动 13．如图，家用小型起重机拉起重物的绳子一端固定在起重机斜臂顶端，另一端跨过动滑轮A和定滑轮B之后与电动机相连。起重机正将重为G的重物匀速竖直上拉，忽略绳子与滑轮的摩擦以及绳子和动滑轮A的重力，，则（　　） A．绳子对定滑轮B的作用力方向竖直向下 B．绳子对定滑轮B的作用力方向与BA成30°斜向下 C．绳子对定滑轮B的作用力大小等于G D．绳子对定滑轮B的作用力大小等于 三、解答题 14．一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝60°，槽的两侧面与水平方向的夹角相同，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ＝0.25，则： (1)要沿圆柱体的轴线方向（如图甲所示）水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力？ (2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，如图乙所示，且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩擦力大小。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8） 15．如图所示是扩张机的原理示意图，A、B为活动铰链，C为固定铰链，在A处作用一水平力F，B就以比F大得多的压力向上顶物体D，已知图中2l=1.0m，b=0.05m，F=400N，B与左侧竖直墙壁接触，接触面光滑，铰链和杆受到的重力不计，求： （1）扩张机AB杆的弹力大小（用含a的三角函数表示）； （2）D受到向上顶的力的大小。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B C D D C D C C 题号 11 12 13 答案 BCD BD BD 1．B AB．保持角不变，逐渐增大角，由于桶的重力不变，则、会变大，由 F1=2Tcosθ 可知，绳上的拉力变大，但桶处于平衡状态，合力为零，选项A错误、B正确； CD．保持角不变，则、大小不变，若仅使绳长变长，则角变小，由 F1=2Tcosθ 可知，绳上的拉力变小，选项C、D错误。 故选B。 2．B 利用三角形定则可知，F2和F4的合力等于F1，F5和F3的合力也等于F1，所以这5个力的合力大小为3F1＝30 N。 故选B。 3．B 物块沿运动方向受挡板的摩擦压力，因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的运动速度的大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成角，物块受木板的摩擦力为，其方向与挡板成角，则物块与挡板之间的正压力，挡板对物块的摩擦力大小为，故B正确. 4．C 设绳子拉力为FT，墙壁支持力为FN，两球之间的压力为F，将两个球作为一个整体进行受力分析，可得 对小球进行受力分析，可得 联立得 故选C。 5．D 当两臂间的夹角为时，两臂受到的压力为 对点分析，点受到螺纹轴的作用力为 当两臂间的夹角为时，两臂受到的压力为 对点分析，点受到螺纹轴的作用力为 则有 故A、B、C错误，D正确； 故选D。 6．D 根据平衡条件，水平方向 竖直方向 联立解得 故选D。 7．C A．滑轮A的轴所受压力为BA方向的拉力F和物体P重力G的合力，BA方向的拉力与物体P的重力大小相等，由平行四边形定则可知二者合力方向在∠BAP的角平分线上，不可能沿水平方向，故A错误； B．设F、G两力方向的夹角为θ，由平行四边形定则可知合力 由于θ的大小不确定，滑轮A的轴所受压力可能大于物体P的重力，也可能小于或等于物体P的重力，故B错误； C．当只将滑轮A向右移动时，θ变小，两绳的合力变大，A的轴所受压力变大，故C正确； D．当只将滑轮B向上移动时，θ变大，两绳的合力变小，A的轴所受压力变小，故D错误。 故选C。 8．D 根据力的合成规则，由题图可知，，方向竖直向上；，方向斜向右下；，方向斜向左上；,方向竖直向上。综上，丁图的合力最小。 故选D。 9．C A．三个大小分别是、、的共点力合成后的最大值一定等于，但最小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的合力范围内时，这三个力的合力才可能为零，故A错误； B．合力可能比三个力都大，也可能比三个力都小，故B错误； CD．合力能够为零的条件是三个力的矢量箭头能组成首尾相接的三角形，任意两个力的和必须大于第三个力，故D错误，C正确。 故选C。 10．C 【分析】本题考查共点力的平衡，从重物端开始受力分析，得到绳上的力后对轻环受力分析即可。 AB．因为小球恰好静止，绳上拉力等于小球重力，轻绳上拉力处处相等，轻绳对M点的拉力为mg，所以AB错误； CD．轻环受轻绳的两股力以及轨道的支持力共三个力而平衡，绳上的两股力的合力与环的支持力等大反向，所以绳的合力沿AO方向，又绳上的力相等，所以AO是两股绳夹角的角平分线，所以OAM= ，所以合力 ， 所以C正确，D错误。 故选C。 11．BCD 12．BD AB．对物块受力分析，可以简化成如图所示的受力分析，根据平衡条件，则有 故A错误，B正确。 CD．当撤去外力之后，只需要沿斜面向上大小为的摩擦力就可以平衡，故C错误，D正确。 故选BD。 13．BD A．绳子对定滑轮的B的作用力为BA和BC两段绳子弹力的合力，方向斜向左下，故A错误； BCD．重物匀速运动，则其合外力为零，设绳的张力为，因A为动滑轮，有 即任意段绳子的张力等于。由平行四边形可知，绳子对定滑轮B的作用力合力方向延∠ABC的角平分线，与BA夹角30°斜向下，大小为 故BD正确，C错误。 故选BD。 14．(1)0.5G；(2)0.4G (1)分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力，由题给条件知 F＝2Ff 由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解，如图所示： 由平衡条件可得 G＝F1＝F2 由Ff＝μF1得 F＝0.5G (2)把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力 F1′＝F2′＝Gcos 37°＝0.8G 此时工件所受槽的摩擦力大小 Ff′＝2μF1′＝0.4G 15．（1）；（2）2000N （1）将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，如图甲所示，则有 2F1cosα=F 则扩张机AB杆的弹力大小为 （2）再将F1按作用效果分解为N和N′，如图乙所示，则有 N=F1sinα 联立得 根据几何知识可知 则 N=5F=2000N 学科网（北京）股份有限公司 $