第2章 第2讲 力的合成和分解(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习（福建专版）

**基本信息** 聚焦力的合成与分解，通过基础计算、静态平衡、动态分析及实际应用题型，系统覆盖平行四边形定则、正交分解等核心方法，体现科学思维中的模型建构与推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础合成|2（题1-2）|等大分力合成、分力轨迹判断|从平行四边形定则到三角形定则的直接应用| |静态平衡|4（题3-6、9）|绳杆模型、多力平衡|受力分析→正交分解→平衡条件列方程| |动态分析|3（题4、7、11）|分力最值、力的方向变化|几何关系与动态平衡条件结合| |实际应用|3（题8、10、12）|古代榨油、汽车救援、重物下降|物理模型建构解决真实情境问题|

[课时跟踪检测] 1.(2025·湖南郴州模拟)如图所示，已知两个力F1=F2=6 N，两个力互成120°，且在一个平面上，则这两个力的合力大小为 (　　) A.6 N B.12 N C.6 N D.12 N 解析：选A　根据平行四边形定则可知，这两个力的合力如图所示，由于F1=F2=6 N，两个力互成120°，由图可知两分力与合力刚好构成一等边三角形，则这两个力的合力大小为F合=F1=F2=6 N，故选A。 2.(2025·厦门一中月考)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 (　　) 解析：选B　因合力F不变，分力F1的大小不变，则以F箭头端为原点、以F1大小为半径作圆，这个圆就是F1尾端的轨迹，也是F2箭头端的轨迹，故选B。 3.如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则 (　　) A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力 B.F1的竖直分力等于F2的竖直分力 C.F1的水平分力大于F2的水平分力 D.F1的水平分力等于F2的水平分力 解析：选D　对O点受力分析如图所示，由几何关系可知，F1的竖直分力小于F2的竖直分力，F1的水平分力等于F2的水平分力，故A、B、C错误，D正确。 4.(2025·宁夏中卫期中)如图所示，物体静止于光滑水平面上，在两个力作用下沿合力F方向运动，分力和F均在同一水平面上，其中F=10 N，一个分力沿着OO'方向，θ=60°，则另一分力的最小值为 (　　) A.5 N B.10 N C.5 N D.0 解析：选A　当两分力相互垂直时，另一分力最小，则有F2=Fsin 60°=5 N，故选A。 5.(2024·河北高考)如图，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20 kg的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为30°，挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0 N，g取10 m/s2，挡板对球体支持力的大小为 (　　) A. N B.1.0 N C. N D.2.0 N 解析：选A　对小球受力分析如图所示，由几何关系易得力F和力FN与竖直方向的夹角均为30°，通过力的正交分解，根据共点力的平衡条件可得FNsin 30°=Fsin 30°，FNcos 30°+Fcos 30°+T=mg，解得F=FN= N，故选A。 6.如图所示，用AC、CD两根轻绳将物块悬于水平轻杆BC的下方，其中B为光滑转轴，C为结点，轻杆BC始终保持水平，物块静止不动。已知物块质量为m，重力加速度为g。设AC、CD绳的拉力分别为FAC、FCD。下列选项正确的是 (　　) A.FAC>mg B.FCD>mg C.若A点上移，则FAC变大 D.若A点下移，则FCD变大 解析：选A　C点的受力如图所示，则有FACsin α=FCD，FCD=mg，则FAC==，所以FAC>mg，故A正确，B、D错误；若A点上移，α变大，sin α变大，所以FAC变小，故C错误。 7.(2025·福建福安模拟)如图(a)所示，声镊技术可用于精准地将药物输送至病变部位。某小组模拟声镊输送药物：如图(b)所示，在光滑水平面上O点放置一小物体，给物体施加三个力F1、F2、F3。初始时，三力两两互成120°，且均与物体在同一水平面内，F1、F2分别正对M口、N口方向，物体静止在O点。现通过调整力，使物体沿虚线路径运动，下列说法正确的是 (　　) A.仅减小F1的大小，能使物体沿虚线运动到M口 B.仅增加F2的大小，能使物体沿虚线运动到P口 C.仅调整F2的方向，不能使物体沿虚线运动到P口 D.仅调整F3的方向，不能使物体沿虚线运动到N口 解析：选C　初始时，三力两两互成120°，物体静止在O点，则任意两个力的合力与第三个力等大反向，所以仅减小F1的大小，则合力与F1反向，能使物体沿虚线运动到P口，同理仅增加F2的大小，则合力与F2同向，能使物体沿虚线运动到N口，故A、B错误；F1和F3的合力大小等于F2的大小，仅调整F2的方向，三力的合力一定在F1和F3的合力与F2的角平分线上，所以仅调整F2的方向，不能使物体沿虚线运动到P口，故C正确；F1和F2的合力大小等于F3的大小，仅调整F3的方向，三力的合力一定在F1和F2的合力与F3的角平分线上，所以仅调整F3的方向，可以使物体沿虚线运动到N口，故D错误。 8.(2025·广东茂名一模)图甲为古代榨油场景，图乙是简化原理图，快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形，撞击木楔的力为F，忽略木楔的重力和摩擦力，则下列说法正确的是 (　　) A.为了增大木块对油饼的压力，θ通常设计得较小 B.木楔对每个木块的压力均为 C.木楔对每个木块的压力均小于 D.木块加速挤压油饼过程中，木块对油饼的压力大于油饼对木块的压力 解析：选A　将力F沿垂直侧面方向分解可知F'=，木块对油饼的压力为F″=F'cos =，可知为了增大木块对油饼的压力，θ通常设计得较小，木楔对每个木块的压力均大于，选项A正确，B、C错误；木块对油饼的压力与油饼对木块的压力是一对相互作用力，总是等大反向，选项D错误。 9.如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，物体A系在轻绳MN的某处，悬挂有物体B的光滑轻滑轮跨在轻绳MN上。系统静止时的几何关系如图，则A与B的质量之比为 (　　) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶ D.∶2 解析：选A　对物体A上方绳结受力分析，如图甲所示，根据共点力平衡条件及几何关系可知，mAg和F1的合力正好平分两力的夹角，可得F1=mAg；对滑轮受力分析，如图乙所示，由几何关系得F2=mBg；根据同一根轻绳拉力特点可知F1=F2，则mA=mB，得=，A正确。 10.如图所示(俯视图)，当汽车陷入泥潭时，需要救援车辆将受困车辆拖拽驶离。救援人员发现在受困车辆的前方有一坚固的树桩可以利用，根据你所学过的知识判断，下列情况中，救援车辆用同样的力拖拽，受困车辆受到的拉力最大的方案为 (　　) 解析：选B　A项图示时刻受困车受到的拉力约为2F；B项图示时刻后瞬间，如图所示，有2F困sin θ=F，θ接近0，F困接近无穷大；C项图示时刻受困车受到的拉力约为F(树桩相当于定滑轮)；D项图示时刻受困车受到的拉力约为0.5F；故受困车受力最大的方案为B。 11.(2025·浙江丽水阶段练习)我国古代常利用水轮从事农业生产，其原理简化如图所示，细绳跨过光滑固定转轴B，一端绕在固定转轮A上，另一端与重物相连。已知转轮A与水轮圆心等高且距离为6 m，转轴B到圆心O距离为3 m，重物质量为4 kg，重力加速度g取10 m/s2。现水轮绕O点缓慢转动，重物未与圆盘接触，通过转轮A收放细绳，使细绳始终绷紧，那么细绳对转轴B的作用力范围为 (　　) A.20 N≤F合≤40 N B.20 N≤F合≤40 N C.40 N≤F合≤40 N D.40 N≤F合≤40 N 解析：选C　如图1所示，在水轮缓慢转动过程中，虚线圆为固定转轴B的轨迹，因为固定转轴B光滑且缓慢转动，所以B两边绳子上的拉力均为mg，根据平行四边形定则，可知当两边绳子之间的夹角最小时合力最大，夹角最大时合力最小。设在图1中B1位置时合力最大，在B2位置时合力最小。对固定转轴在B1位置处进行受力分析如图2所示，设∠OAB1=θ，在直角三角形OB1A中，根据几何关系可得sin θ===，解得θ=30°，根据平行四边形定则，可得合力与竖直方向的夹角为θ=30°，则有F合max=2mgcos 30°=40 N；同理，对固定转轴在B2位置处进行受力分析，如图3所示，根据几何关系可知∠AB2B1=90°-θ=60°，则AB2与竖直方向的夹角为120°，根据平行四边形定则，可知合力与竖直方向的夹角为60°，则可得F合min=mg=40 N；故轻绳对固定转轴B的作用力范围为40 N≤F合≤40 N，故选C。 12.(10分)(2024·新课标卷，节选)将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量m=42 kg，重力加速度大小g=10 m/s2。当P绳与竖直方向的夹角α=37°时，Q绳与竖直方向的夹角β=53°。(sin 37°=0.6)求此时P、Q绳中拉力的大小。 解析：重物缓慢下降，处于平衡状态，对重物进行受力分析，如图所示，水平方向有TPsin α=TQsin β 竖直方向有TPcos α=TQcos β+mg 联立解得TP=1 200 N，TQ=900 N。 答案：1 200 N　900 N 44 / 57 $