物理(三) 力的合成与分解、共点力的平衡、实验：探究两个互成角度的力的合成规律-【衡水金卷·先享题】2026-2027学年高三物理一轮复习40分钟周测卷（福建专版）

物理（三）力的合成与分解、共点力的平衡、 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 (建议用时40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的) 1.如图所示，在水平地面上固定一粗糙斜面，两完全相同的物体A、B分别受到平行于斜面的拉 力。在拉力的作用下，物体A沿斜面向上做匀速直线运动，物体B平行于斜面底端向右做匀速 直线运动，将两物体A、B的受力情况进行比较，则下列说法正确的是 A.物体A受到的摩擦力更大 B.物体B受到的摩擦力更大 C.物体B受到的拉力更小 D.物体A受到的拉力更小 2.明谢肇制的《五杂俎》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之， 曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。 假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为0，现在木楔背上施加一水平外力F,方向如图所 示，木楔两侧产生推力F、,则下列说法正确的是 A.若F一定，0减小时F增大，FN=E 2sin 2 B.若F一定，0减小时FN增大，FN= F 2cos 2 C.若F一定，0增大时FN增大，F= F 2sin 2 F D.若F一定，0增大时FN增大，Fy= 0 2c052 3.如图所示，质量为3m的小球P和质量为的小球Q通过两根长度均为L的细绳悬挂在天花 板的O点，两球之间通过长度为√3L的轻杆相连，重力加速度为g。现对小球P施加一外力F 并确保轻杆始终处于水平状态，则下列说法正确的是 A.外力F竖直向上时，外力取得最小值2mg B.外力F水平向左时，外力取得最小值2√3mg C.外力F垂直于细绳OP时，外力取得最小值√3mg D.外力F垂直于细绳OP时，外力取得最小值mg 物理（三）第1页（共4页） 二、双项选择题（本题共3小题，每小题8分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的 得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 4.如图所示，倾角α=30°的固定斜面上，劲度系数k=160N/m的轻弹簧平行于斜面放置，一端固 定在斜面顶端A点，另一端连接一质量m=1kg的物体，斜面上P、Q两点之间的距离 为0.1，物体放在P、Q点之间任何位置都能处于静止状态，而超过这一范围，物体都会沿斜面 滑动。弹簧长度始终在弹性限度内，重力加速度g=10m/s2,物体可视为质点，下列说法正确 的是 A.物体在P点和Q点，弹簧分别处于伸长和压缩状态 B.物体在P点和Q点，弹簧均处于伸长状态 C.物体与斜面之间的最大静摩擦力为4N D D.物体与斜面之间的最大静摩擦力为8N 5.如图甲所示，空调外机用两个直角三角形支架固定在外墙上，图乙为简化示意图，若空调外机的 重心恰好和横梁AO与斜梁BO的连接点O在同一竖直面内，且重心与两支架横梁和斜梁的交 点的距离相等，重力大小为240N。AO水平，BO与AO的夹角为37°，si37°=0.6。假定横梁 对O点的拉力总沿OA方向，斜梁对O点的支持力总沿BO方向。下列说法正确的是 A.横梁对O点的拉力大小为180N B.斜梁对O点的支持力大小为200N C.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁对O点的作用 力将变小 D.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时斜梁对O点的作用 力将变大 6.如图所示，轻绳AB与轻杆的两端连接，一小圆环套在轻绳上处于平衡状态，现将杆从图中与水 平方向间的夹角为15°的位置开始，缓慢绕过杆中点的水平轴O在竖直平面内转动一个角度，当 再次平衡后，下列说法正确的是 A.若将杆逆时针转动45°，轻绳上的张力先变大后变小 B.若将杆逆时针转动45°，轻绳上的张力先变小后变大 C.若将杆顺时针转动45°，轻绳上的张力变小 D.若将杆顺时针转动45°，轻绳上的张力变大 小圆环 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 答案 物理（三）第2页（共4页） 40分钟·M 三、非选择题（本题共5小题，共58分。请按要求完成下列各题） 7.(6分)如图所示，三个完全相同的光滑小球α、b、c叠放在水平地面上的竖直圆筒内，圆筒内壁光 滑，a、b、c三个球对筒侧壁的压力大小分别为F1、F2、F3,F2= F1,F3= F2。 8.(6分)如图所示，某次游戏中，用不锈钢筷子夹住质量为的玻璃球，已知两根筷子均在同一竖 直平面内，玻璃球对左侧筷子的弹力大小为F1,玻璃球对右侧筷子的弹力大小为F2,忽略筷子 与玻璃球间的摩擦。若保持右侧筷子竖直，使左侧筷子与竖直方向的夹角0缓慢增大至90°，玻 璃球一直保持静止，该过程中，玻璃球对左侧筷子的弹力大小F, (填“大于”“等于”或 “小于”)玻璃球对右侧筷子的弹力大小F2,玻璃球对左侧筷子的弹力大小F,(填“增 大”“减小”或“不变”)。 9.(10分)某同学利用如图甲所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律，在竖直木板上铺有 白纸，固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等，当系统达到平 衡时，根据钩码个数读出三根绳子OA、OB、OC的拉力分别为F1、F2和F3。 N 乙 丙 (1)改变钩码的个数，实验仍可能完成的是 (填正确答案标号) A.钩码的个数N1=N2=2,V3=5 B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5 (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是 。(填正确答案标号) A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量 (3)在作图时，图 (填“乙”或“丙”)是正确的。 物理（三）第3页（共4页） 10.(16分)如图所示，A、B两物块紧密接触，静置在水平面上，A、B间的接触面光滑且与水平面成 0角，A、B的质量均为。它们与水平面间的动摩擦因数均为，现用水平力F向右推A、B使 A、B做匀速直线运动，且A、B间无相对滑动，重力加速度为g,求： (1)力F的大小； (2)水平面对A、B的摩擦力大小。 11.(20分)当若干相同铁塔等高、等距时，可将之视为如图所示的结构模型。铁塔（左右对称）的质 量为m,相邻铁塔间输电线的长度为L,其单位长度的质量为0，输电线顶端的切线与竖直方 向成0角。已知冰的密度为ρ，重力加速度为g,冰层均匀包裹在输电线上，且冰层的横截面为 圆形，其半径为R,输电线的半径可忽略。 (1)被冰层包裹后，每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大多少？ (2)被冰层包裹后，输电线在最高点所受的拉力大小为多少？ (3)被冰层包裹后，输电线在最低点所受的拉力大小为多少？ 物理（三）第4页（共4页） 40分钟·M40分钟·M ·物理· 物理（三） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ，推理论证能力 Ⅲ，模型建构能力Ⅳ.创新能力V.实验探究能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ⅡⅢ ① ②③④ 档次 系数 1 单项选择题 共点力平衡 易 0.90 2 单项选择题 6 力的分解应用 中 0.65 3 单项选择题 6 共点力平衡 中 0.60 双项选择题 弹簧在斜面静止的临界问题 4 8 中 0.70 分析 5 双项选择题 8 空调外机三角形支架受力分析 中 0.60 6 双项选择题 绳子拉物体的张力变化分析 难 0.50 非选择题 6 整体隔离法、受力分析 中 0.70 8 非选择题 6 力的动态变化分析 √ 中 0.65 探究两个互成角度的力的合成 9 非选择题 10 中 0.75 规律 水平面上外力推两个物体的摩 10 非选择题 16 中 0.65 擦力分析 11 非选择题 20 重绳子情境下的物体受力分析 难 0.50 香考答案及解析 一、单项选择题 受到的摩擦力∫=umgcos0,由平衡条件得，F'= 1.C【解析】设斜面与水平面间的夹角为日，对物体A, √（mgsin0)'+(mgcos8) 受到的摩擦力∫=gcos0,由平衡条件可得F= mgW(sin8+ucos0)-2 sin Qucos0,可得f=f,F gsin0+umgcos0=mg(sin0十ucos8);对物体B, >F,C项正确。 ·%9 ·物理· 参考答案及解析 2.A【解析】把外力F分解到垂直于木楔两侧的方向 由平衡条件可得Fon cos37°=FaA,2 Fon sin37°=G, 上，如图所示： 解得Fa4=160N,Fm=200N,A项错误，B项正确； 如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变， 横梁仍然水平，则∠AOB变大，由Fan=2tan∠AOB' G 可知横梁对O点的作用力将变小，由F”= 2sin∠AOB,可知斜梁对0点的作用力将变小，C项 G ，若F一定，0减小时F F 可知F,=Fg=Fy= 2sin 2 正确，D项错误。 增大，A项正确 6.AC【解析】由于圆环所受重力不变，则两边轻绳张 3.C【解析】根据几何关系可知OQ与PQ间的夹角、 力的合力不变，根据力的合成可知，当张角越大时，需 OP与PQ间的夹角均为日=30°，对小球Q受力分析 要的分力越大，由图可知杆水平时，张角最大，所以杆 可知，小球Q受到重力mg、杆的弹力F样、细绳的拉 水平时，轻绳上的张力最大，将杆逆时针转动45°的过 力FQ,由平衡条件得F杆=FTocos0,Frosin0=-mg, 程中，张角先变大后变小，所以张力先变大后变小，A 联立解得F杆=√3mg,对小球P受力分析可知，小球 项正确，B项错误；若将杆顺时针转动45°，张角变小， P受到重力3mg、杆的弹力F杆、细绳的拉力Fp和外 轻绳上的张力变小，C项正确，D项错误。 力F,如图甲所示，由于小球Q始终受力平衡，小球P 三、非选择题 受到的重力和杆对小球P的弹力不变，则小球P受 7.3(3分) (3分) 3 到的重力与杆的弹力的合力F1= 【解析】设每个球的质量均为m,由几何关系可知ab √/(3mg)+(F)严，联立解得F1=2√3mg,画出F、 两球、bc两球连线与水平方向间的夹角均为日，对小 FτP、F三个力的矢量三角形如图乙所示，当作用在小 球P的外力方向与细绳OP方向垂直时，外力F最 球a受力分析，根据平衡条件有tan0=,对a,b两 F 小，即最小值Fim=Fsin0,联立解得Fmim=√3mg,C 球鉴你受力分析，有m0=P%解得F=3, 项正确。 对三球整体受力分析，水平方向上有F,十F=F2,联 FTP F杆 30° 60y 立可得=2-号R。 309 8.大于(3分)减小(3分) .当3mg 【解析】根据平衡条件可得，玻璃球所受的合力一直 甲 为零，对玻璃球受力分析如图所示： 二、双项选择题 4,AD【解析】假设物体在P点和Q点，弹簧均处于伸 长状态，在P点时有mg sin a十fm-kx1=0,在Q点 时有mng sin a一kx2一fm=0,P、Q间的长度△x=x -x2,解得fn=8N,mgsin a<fm,所以物体在P点 和Q点，弹簧分别处于伸长和压缩状态，A、D项 正确。 mg 5,BC【解析】对O点受力分析，如图所示： 根据平衡条件可得F1sin0=mg,F1cos0=F2,解得 FoB FOA 器根绍数学关系有景-过司可 37 知F,>F2,即左侧筷子对玻璃球的弹力大小F大于 右侧筷子对玻璃球的弹力大小F,,随着夹角日缓慢 增大，sin0增大，玻璃球对左侧筷子的弹力F减小。 ·10· 40分钟·M ·物理· 9.(1)BCD(3分) 由平衡条件，水平方向有F=fA十Faa sin日(1分) (2)A(3分) 竖直方向有NA十FDA cos日=mg (1分) (3)乙(4分) 又fA=NA (1分) 【解析】(1)实验中的分力与合力的关系必须满足 解得fA=mg(sin9-2 ucos) (2分) F1一F2F≤F1十F2,A项错误，B、C、D项正确。 sin 6-ucos 0 (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记 11.【解析】(1)输电线冰层的体积V冰=πRL(2分) 结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的 由对称关系可知，塔尖所受压力的增加值等于一根 方向。 输电线上冰层的重力，即 (3)F:的方向一定竖直向下，由于测量误差F1和F2 △N=pV冰g=πoR2Lg (3分) 的合力方向可能偏离竖直方向，所以图乙是正确的。 (2)输电线与冰层的总质量 10.【解析】(1)对A、B组成的系统，由平衡条件有力F M=oL+πpR2L (3分) =f (2分) 对输电线受力分析，如图甲所示 水平面给系统的支持力N=2mg (1分) F 水平面给系统的摩擦力∫=N (1分) 解得F=2μg (2分) (2)对物块B,受力分析如图甲所示 ANB YMg 乙 由共点力的平衡条件可得 2FI cos 0=Mg (3分) mg 输电线在最高点所受的拉力大小下=m,十oR 2cos 0 Lg 为 (3分) 由平衡条件，水平方向有Fan sin日=fn (1分) (3)对半根输电线受力分析，如图乙所示 竖直方向有NB=mg十FAB cos日 (1分) 由共点力的平衡条件可得 又fB=Na (1分) F2=FI sin 0 (3分) 解得fa=mgsin日 (2分) sin 0-ucos 输电线在最低点所受的拉力大小F。= 对物块A,受力分析如图乙所示 十元oR Lgtan日 2 (3分) FBA NA mg ·11