第2章 第3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（江苏专版）

**基本信息** 聚焦静力学核心，以基础综合与应用创新双模块构建知识逻辑，通过典型情境强化受力分析与平衡条件应用，渗透科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础综合|9题|涵盖轨迹与合力判断、三力合成、平衡条件直接应用等，注重概念辨析|从受力分析（重力、弹力、摩擦力）到力的合成与分解（平行四边形定则），再到共点力平衡条件（合力为零）的递进| |应用创新|4题|结合瓜子破壳器、无人机、大桥钢箱梁等实际情境，考查复杂平衡问题|以生活科技情境为载体，深化平衡条件在非理想模型中的迁移应用，体现运动和相互作用观念|

[课时跟踪检测] 一、立足基础,体现综合 1.(2025·扬州开学考试)足球被踢出后在空中运动的轨迹如图中虚线所示,其在图示位置所受合力F的方向可能是 (　 ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 解析:选B　足球的轨迹不对称说明足球受到空气阻力,足球在题图所示位置时,受到竖直向下的重力和水平向左的空气阻力,合力方向偏向左下方,故选B。 2.(2026·镇江第一中学等四校开学考试)如图所示,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是 (　 ) 解析:选C　F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,则斜边F2最大,A选项图中F1、F2首尾相连,根据平行四边形定则可知,F1、F2的合力大小等于F3,方向与F3相同,则三个力的合力大小为2F3;B选项图中的F1、F2首尾相连,根据平行四边形定则可知,F1、F2的合力大小等于F3,方向与F3相反,则三个力的合力大小为0;D选项图中F1、F2首尾相连,根据平行四边形定则可知,F1、F2的合力大小等于F3,方向与F3相同,则三个力的合力大小为2F3;C选项图中F1、F3首尾相连,根据平行四边形定则可知,F1、F3的合力大小等于F2,方向与F2相同,则三个力的合力大小为2F2;综上所述,可知C选项图中合力最大,故C正确,A、B、D错误。 3.在静力平衡实验中,F1、F2和F3三力作用于一圆环形轴承上,三力的方向均通过轴承的圆心。初始状态下,轴承静止,圆轴紧靠在轴承底端,轴圆心和轴承圆心在同一竖直线上,如图所示。轴承与圆轴间的摩擦力可忽略,若只调整其中两力的量值,欲移动轴承使圆轴位于轴承的正中央,则下列施力过程可能实现上述目的的是 (　 ) A.增加F2和F3两力的量值,且F3的量值增加较多 B.增加F1和F2两力的量值,且F1的量值增加较多 C.减小F1和F3两力的量值,且F3的量值减小较多 D.减小F1和F2两力的量值,且F2的量值减小较多 解析:选B　欲移动轴承使圆轴位于轴承的正中央,使轴承竖直向下移动,则调整两力后三个力的合力方向要竖直向下,水平方向合力为零。增加F2和F3两力的量值,且F3的量值增加较多,合力斜向左上方,不符合题意,A错误;增加F1和F2两力的量值,且F1的量值增加较多,据平行四边形定则可知,合力可竖直向下,符合题意,B正确;减小F1和F3两力的量值,且F3的量值减小较多,合力斜向左下方,不符合题意,C错误;减小F1和F2两力的量值,且F2的量值减小较多,合力斜向右上方,不符合题意,D错误。 4.如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m,四条腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为 (　 ) A. B. C. D. 解析:选D　对“嫦娥五号”探测器受力分析有,FN=mg月,则对一条腿有FN1=mg月=,根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面压力大小为。 5.如图,在直角坐标系的第一象限内有两个都过原点O的力F1、F2,要使F1、F2在坐标平面内过原点O的某直线上分力之和最小,则该直线 (　 ) A.可能经过第一、三象限 B.可能经过第二、四象限 C.—定经过第一、三象限 D.一定经过第二、四象限 解析:选D　由题图可知,由于F1、F2的大小、方向都确定,因此由力合成的平行四边形定则可知,两力的合力大小和方向确定,则有在沿合力方向的直线上两力的分力之和最大,此时可知在过原点O且垂直合力方向的直线上分力的合力是零,在该直线上分力之和最小,则该直线一定经过第二、四象限,A、B、C错误,D正确。 6.(2025·扬州高三质检)有一种瓜子破壳器如图甲所示,将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间,按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示,瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形,将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间,并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止,若此时瓜子壳未破开,忽略瓜子自重,不计摩擦,则 (　 ) A.若仅减小A、B距离,圆柱体A对瓜子的压力变大 B.若仅减小A、B距离,圆柱体A对瓜子的压力变小 C.若A、B距离不变,顶角θ越大,圆柱体A对瓜子的压力越大 D.若A、B距离不变,顶角θ越大,圆柱体A对瓜子的压力越小 解析:选D　瓜子处于平衡状态,若仅减小A、B距离,A、B对瓜子的压力方向不变,则大小也不变,A、B项错误;若A、B距离不变,顶角θ越大,则A、B对瓜子压力的夹角越小,合力不变,则A、B对瓜子的压力越小,C项错误,D项正确。 7.如图所示,将两个相同的木块P、Q置于粗糙斜面上,P、Q中间有一处于压缩状态的弹簧,弹簧不与P、Q连接。木块P受到一个沿斜面向下的恒定拉力F,P、Q均静止。下列说法正确的是 (　 ) A.P一定受到5个力的作用 B.Q一定受到4个力的作用 C.只移去弹簧后P可能会沿斜面下滑 D.只移去弹簧后P所受摩擦力可能不变 解析:选A　设木块质量为m,斜面倾角为θ,对P受力分析如图所示,P受到重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力共5个力的作用,A正确;Q受到的弹簧弹力沿斜面向上,若Q重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小相等,则Q不受摩擦力,所以Q可能受到重力、支持力、弹簧弹力共3个力的作用,B错误;有弹簧时,正交分解P受到的重力,沿斜面方向受力平衡,有FfP=mgsin θ+F弹+F,只移去弹簧时,木块P受到的沿斜面向下的力变小,需要的摩擦力变小,故木块P仍然静止,C、D错误。 8.(2025·高邮学情调研)某手机吸附在磁性支架上,若手机的重力为G,手机与水平方向的夹角为θ,下列说法正确的是 (　 ) A.手机受到3个力作用 B.手机受到的支持力大小为Gcos θ C.支架对手机的作用力大小为G D.θ减小时,支架对手机的摩擦力增大 解析:选C　手机受到重力、支架的支持力和磁力、摩擦力四个力的作用,A错误;由于手机受到磁力的作用,故支持力的大小不可能为Gcos θ,B错误;手机处于平衡状态,故手机受到的重力和支架对手机的作用力是一对平衡力,故支架对手机的作用力大小为G,C正确;支架对手机的摩擦力与手机重力沿支架向下的分力平衡,即f=Gsin θ,故θ减小时,支架对手机的摩擦力减小,D错误。 9.图(a)是一个优美且难度极大的后仰动作,人后仰平衡时,可粗略认为头受到重力G、肌肉拉力F2和颈椎支持力F1。如图(b),若弯曲后的头颈与水平方向成60°角,F2与水平方向成45°角,则可估算出F1的大小为 (　 ) A.(+1)G　　　　　 B.(-1)G C.(+2)G D.(-2)G 解析:选A　由正交分解可得F1sin 60°=G+F2sin 45°,F1cos 60°=F2cos 45°,解得F1=(+1)G。 二、注重应用,强调创新 10.(2025·南京高三调研)沪苏通长江公铁大桥是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥。如图所示,设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索拉力的方向相同,相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向。则 (　 ) A.钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力 B.钢箱梁1、2间作用力大于钢箱梁2、3间作用力 C.钢箱梁3所受合力最大 D.三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等 解析:选D　钢箱梁1对2的作用力和钢箱梁2对1的作用力是一对相互作用力,一定等大反向,A项错误;设钢索和水平方向的夹角为θ,钢索的拉力为T,根据平衡条件可知每块钢箱梁所受的合力都为零,则T=,因为钢索拉力的方向相同,钢箱梁质量都相同,所以钢索拉力大小相等,C项错误,D项正确;设1、2间作用力大小为F12,2、3间作用力大小为F23,对2受力分析,由平衡条件得F23=F12+Tcos θ,则钢箱梁1、2间作用力小于钢箱梁2、3间作用力,B项错误。 11.如图所示,一定质量的风筝用绳子固定于地面P点,风产生的力F垂直作用于风筝表面AB,并支持着风筝使它平衡。已知绳与水平地面的夹角α和风筝与水平面的夹角φ都为锐角,不计绳子所受的重力,设绳子产生的拉力为T,则T和F的大小关系是 (　 ) A.T一定小于F B.T一定等于F C.T一定大于F D.以上三种情况都有可能 解析:选A　对风筝受力分析,并如图建立直角坐标系,将F及T沿坐标轴分解,则沿x轴方向有:Tcos α=Fsin φ,沿y轴方向有:Fcos φ=G+Tsin α,联立解得:F2=T2+G2+2TGsin α,则F>T,故A正确,B、C、D错误。 12.如图所示,无人机在空中作业时,受到一个方向始终斜向左下方、大小随时间缓慢减小的拉力F。无人机经飞控系统实时调控,在拉力F、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动,则无人机受到的 (　 ) A.合力方向缓慢变化 B.合力大小缓慢增大 C.空气作用力方向不变 D.空气作用力大小缓慢减小 解析: 选D　无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动,则合力大小始终为零,无人机受到空气作用力与重力和拉力的合力等大反向,因此合力的方向始终不变,故A、B错误;如图所示,随着F的减小,无人机受到空气作用力的方向会改变,大小缓慢减小,故C错误,D正确。 13.(2026·南京市部分高中适应性检测)如图所示,售票机的读卡处设计成倾角为θ的斜面。若卡片与斜面之间不存在磁力,卡片与斜面之间的动摩擦因数为μ,卡片质量为m,重力加速度为g,则为使卡片不从斜面上滑落,乘客沿垂直斜面方向所施加的力的大小至少为 (　 ) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析:选B　对卡片受力分析,如图所示,为使卡片不从斜面上滑落,沿斜面方向f=mgsin θ,垂直斜面方向FN=mgcos θ+F,又静摩擦力刚好达到最大时有f=μFN,联立解得F=mg,故选B。 17 / 71 $