第3章 4 力的合成和分解 第2课时 力的效果分解法和力的正交分解法(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书（人教版）

**基本信息** 本同步练以力的分解方法为核心，按效果分解法、正交分解法、分解多样性三层次递进，题量3:3:6，从基础概念到综合应用，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |效果分解法|单一知识点（效果分解）|基础辨析（第1题）与情境应用（帆船逆风，第2题）结合| |正交分解法|单一知识点（正交分解）|共点力平衡计算（提水问题，第4题）与分力分析（多选第6题）| |分解多样性|综合应用（分解条件/动态/实际）|含分解条件判断（第7题）、实际工具应用（斧子劈木桩，第10题）及生活情境（口罩带受力，第12题）|

第2课时　力的效果分解法和力的正交分解法 (时间:40分钟　总分:48分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　力的效果分解法 1.将处于静止状态的物体所受重力按力的效果进行分解,则下列图中错误的是 (　) A B C D 2.[2026·江苏苏州中学高一月考] 当无动力帆船遇到逆风时,水手可以通过调整船帆、船身的方向使船在风力的作用下逆风航行.已知风对帆的作用力垂直于帆,下列示意图能正确反映这一情景的是 (　) A B C D 3.如图所示AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30°角.若把球O的重力G按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为 (　) A.G,G B.G,G C.G,G D.G,G ◆ 知识点二　力的正交分解法 4.两小孩共提一桶水站立,若桶受力情况可简化为用两根轻绳悬挂物体,如图所示,则 (　) A.男孩用力较大 B.女孩用力较大 C.两人用力一样大 D.无法判断两人用力的大小关系 5.如图所示,一物体受到两个力作用,其中F1=10 N,F2=20 N,F1与x轴正方向夹角为45°,F2沿y轴负方向,则这两个力的合力大小与方向分别为 (　) A.20 N,方向沿x轴正方向 B.20 N,方向沿y轴正方向 C.10 N,方向与x轴正方向夹角为45° D.10 N,方向与x轴负方向夹角为45° 6.(多选)[2025·湖南雅礼中学高一月考] 如图耕地过程中,耕索与水平方向成θ角,牛通过耕索拉犁的力为F,犁对耕索的拉力为FT,忽略耕索质量,则 (　) A.耕索对犁拉力的水平分力为Ftan θ B.耕索对犁拉力的竖直分力为Fsin θ C.犁匀速前进时,F和FT的合力为零 D.犁加速前进时,F和FT大小相等 ◆ 知识点三　力的分解多样性 7.在水平面内,将大小为60 N的力F分解为F1和F2,其中F1的方向与F的夹角为30°,如图所示,则 (　) A.当F2<20 N时,有一个F1的大小与它相对应 B.当F2=30 N时,F1的大小是40 N C.当F2>60 N时,只有一个F1的值与它相对应 D.当15 N<F2<25 N时,有两个F1的值与它相对应 8.一个人用双手抓住单杠把自己吊起来,静止在空中,在下列四种情况下,两臂用力最小的是 (　) A.当他两臂平行时 B.当他两臂成60°角时 C.当他两臂成90°角时 D.当他两臂成120°角时 9.(多选)[2026·山西大同一中高一月考] 将大小为10 N的力F分解为两个力F1、F2,F与F2的夹角为30°,F1的大小为10 N,则F2的大小可能是 (　) A.8 N B.10 N C.20 N D.20 N 10.如图甲所示是斧子砍进木桩时的示意图,其截面示意图如图乙所示,斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形,若施加的竖直向下的力与斧子的重力的合力为F,则 (　) A.侧向分力F1、F2大小均为 B.F越小,斧子对木桩的侧向压力越大 C.施加相同的力F,斧子的θ越大,越容易劈开木桩 D.施加相同的力F,斧子的θ越小,越容易劈开木桩 11.如图所示,三个相同的木块放在同一个水平面上,木块和水平面间的动摩擦因数μ相同.分别给它们施加一个大小均为F的作用力,其中给第一、三两木块的推力或拉力与水平方向的夹角相同,这时三个木块都保持静止.比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3,下列说法中正确的是 (　) A.FN1>FN2>FN3,Ff1>Ff2>Ff3 B.FN1=FN2=FN3,Ff1=Ff2=Ff3 C.FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff3<Ff2 D.FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff2=Ff3 12.[2025·浙江衢州中学高一月考] 如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图,一侧的口罩带是由直线AB、弧线BCD和直线DE组成的.假若口罩带可认为是一段劲度系数为k的弹性轻绳(遵循胡克定律),在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x,此时AB段与水平方向的夹角为37°,DE段与水平方向的夹角为53°,弹性轻绳涉及的力均在同一平面内,不计摩擦,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则耳朵受到口罩带的作用力为 (　) A.kx,方向与水平向右成45°角 B.kx,方向与水平向左成45°角 C.kx,方向与水平向左成45°角 D.2kx,方向与水平向右成45°角 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　力的效果分解法和力的正交分解法 1.C　[解析] 重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果,故A正确;重力产生了向两边拉绳的效果,故B正确;重力产生了向两墙壁挤压的效果,故两分力应分别垂直于两接触面,故C错误;重力产生了拉绳及挤压墙壁的效果,故D正确. 2.C　[解析] 将风力分解为沿航行和垂直于航行方向的两个分力,只有C选项中风力的分力能够沿航行的正方向,A、B、D选项中风力的分力都是沿航向的负方向,如图所示,故选C. 3.A　[解析] 根据重力压两个光滑斜面的作用效果,将重力分解为与两斜面分别垂直的G1和G2,根据平行四边形定则作出力的示意图,如图所示,由几何关系可得G1=Gcos 30°=G、G2=Gsin 30°=G,故选A. 4.A　[解析] 设男、女孩拉力与水平方向的夹角分别为α、β,则在水平方向上有F1cos α=F2cos β,由图可知α>β,所以F1>F2,即男孩用力较大,故A正确. 5.C　[解析] 正交分解F1,x轴两个力的合力为Fx=F1cos 45°=10 N,沿x轴正方向,y轴两个力的合力为Fy=F2-F1cos 45°=10 N,沿y轴负方向.故这两个力的合力大小F==10 N,方向与x轴正方向夹角为45°.故选C. 6.BD　[解析] 将力F进行正交分解可得,耕索对犁拉力的水平分力为Fcos θ,竖直分力为Fsin θ,A错误,B正确;耕索拉犁的力F和犁对耕索的拉力FT为一对相互作用力,作用在两个物体上,不能够进行合成,C错误;由上述分述可知,耕索拉犁的力F和犁对耕索的拉力FT为一对相互作用力,根据牛顿第三定律,两个力大小相等,方向相反,D正确. 7.C　[解析] 画出矢量三角形,如图所示,当F2的方向与F1垂直时,F2最小,最小值为F2=Fsin 30°=60× N=30 N,当F2<20 N时,没有与它相对应的F1的值,故A、D错误;当F2=30 N时,有F1=Fcos 30°=30 N,故B错误;结合上述分析可知,当F2>60 N时,F2只能处于图中F2最小值右侧,故此时只有一个F1的值与它相对应,故C正确. 8.A　[解析] 两臂的拉力等大,即F1=F2,设两手臂间的夹角为θ,则其合力大小为F=2F1cos ,由于合力F=G,解得F1=F2=,由此可知,当θ=0°,即两臂平行时,两臂用力最小,故A正确. 9.BC　[解析] 力的分解如图所示,由矢量三角形及几何关系可知Fsin 30°=F1cos θ,解得θ=30°,则F2=Fcos 30°-F1sin 30°=10 N,或F2=Fcos 30°+F1sin 30°=20 N,故选B、C. 10.D　[解析] 如图所示,将力F进行分解,由几何关系可知2α+θ=180°,F1=F2=,解得F1=F2=,可知,力F越小,侧向分力F1、F2越小,则斧子对木桩的侧向压力越小,故A、B错误;由上述分析可知F1=F2=,则施加相同的力F,θ越小,斧子对木桩的侧向压力越大,越容易劈开木桩,故C错误,D正确. 11.C　[解析] 对木块受力分析如图所示,因三个木块都保持静止,在竖直方向合力为零,则FN1=mg+Fsin θ,FN2=mg,FN3=mg-Fsin θ,故弹力大小的关系是FN1>FN2>FN3,在水平方向合力为零,则Ff1=Fcos θ,Ff2=F,Ff3=Fcos θ,故摩擦力大小关系是Ff1=Ff3<Ff2,故选C. 12.B　[解析] 耳朵分别受到AB、ED段口罩带的拉力FAB、FED,且FAB=FED=kx,将两力正交分解,如图所示,FABx=FAB·cos 37°,FABy=FAB·sin 37°,FEDx=FED·cos 53°,FEDy=FED·sin 53°,水平方向的合力Fx=FABx+FEDx,竖直方向的合力Fy=FABy+FEDy,解得Fx=kx,Fy=kx,耳朵受到口罩的作用力F合==kx,方向与水平向左成45°角.故选B. 学科网（北京）股份有限公司 $