物理(三) 力的合成分解、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（广东专版）

物理（三）力的合成分解、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) 条形码粘贴处 一、单项选择题 1[A][B][C[D] 2[A][B][C][D] 3[A][B][C][D] 4[A][B][C][D] 5[A][B][C][D] 6[A][B][C][D] 二、多项选择题 7[A][B][C][D 8[A][B][CJ[D] 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36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) 1.一个竖直向下的120N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上并且大小为160N,则另一 个分力的大小为 A.120N B.160N C.200N D.240N 2.某盘山公路如丝带般缠绕在群山之上，高低起伏，弯道众多。为了行车的方便与安全，上山的公 路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是 A.减小上山车辆受到的摩擦力 B.减小上山车辆的重力 C.减小上山车辆对路面的压力 D.减小上山车辆的重力沿路面向下的分力 3.直升飞机行驶时不受地面道路限制，可用于搜寻、救援等任务。如图所示，质量为M的直升飞 机通过质量不可忽略的软绳，打捞河中质量为的物体，已知重力加速度为g。由于河水的水 平流动带动物体运动使软绳偏离竖直方向，当直升飞机悬停在空中且软绳和物体均相对地面静 止时，与物体相连的绳端切线与水平方向成O角，下列说法正确的是 A.软绳对物体的拉力一定为mg sin 0 B.河水对物体的作用力可能等于mg tan 0 C.河水对物体的作用力可能小于mgcos0 D.空气对直升飞机的竖直作用力一定大于(M+m)g 物理（三）第1页（共4页） 4.明朝谢肇制的《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，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 0 F A.若F一定，0减小时FN增大，FN= 2sin2 F B.若F一定，0减小时FN增大，FN= 0 2c0s2 C.若F一定，0增大时FN增大，F=F 2sing D.若F一定，0增大时FN增大，FN= 0 2c0s2 5.如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶 上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为O点，人所拉的绳子与OA的夹角为B,拉水桶的绳子与 OA的夹角为α。人拉绳沿水平地面向左运动，把井中质量为m的水桶缓慢提上来，人的质量为 M,在此过程中，下列说法错误的是 ∠LLLL444 0 D,'a A.a始终等于B B.吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大 C.地面对人的摩擦力逐渐变大 D.地面对人的支持力逐渐变大 6.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320N 0 370 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 B 甲 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 物理（三）第2页（共4页） 40分钟·G 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合 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) 7.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=10/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.物体与斜面之间的最大静摩擦力为8N 7777777777g>77 8.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 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(12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。 F F2 F3 甲 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,N3=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以，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o,输电线顶端的切线与竖直方 向成角。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·G40分钟·G ·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 力的合成与分解 易 0.90 2 单项选择题 6 力的合成与分解基本规律 易 0.86 3 单项选择题 6 两个物体情景下的受力分析 易 0.80 4 单项选择题 6 力的分解应用 中 0.65 5 单项选择题 6 力的动态变化分析 中 0.65 6 单项选择题 6 空调外机三角形支架受力分析 中 0.60 弹簧在斜面静止的临界问题 7 多项选择题 8 / 中 0.70 分析 多项选择题 绳子拉物体的张力变化分析 难 0.50 探究两个互成角度的力的合成 9 非选择题 12 0.75 规律 中 10 非选择题 水平面上外力推两个物体的摩 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 季考答案及解折 一、单项选择题 方向水平、大小为160N,由力的三角形定则作图，如 1.C【解析】将竖直向下的120N的力分解，其中一个 图所示，其中F=120N,F1=160N,则另一个分力的 ·%9 ·物理· 参考答案及解析 大小为F2=√1202+160产N=200N,C项正确。 m)g,可知空气对直升飞机的竖直作用力F气=(M十 F m)g-F浮<(M十m)g,D项错误。 4.A【解析】把外力F分解到垂直于木楔两侧的方向 上，如图所示： 2.D【解析】对斜面上的物体受力分析，如图所示： 重力G产生的效果包括使物体下滑的分力F1和使 可知R=F=R=,P。若F一定，9减小时F 2sin 2 物体压紧斜面的分力F2,F,=Gsin0,F2=Gcos0,倾 增大，A项正确。 角日减小，F减小，F2增大，同一座山，高度一定，把 5.B【解析】水桶缓慢上升，拉水桶的轻绳中的拉力大 公路修成盘山公路时，使长度增加，则路面的倾角减 小F,始终等于mg,对滑轮受力分析如图甲所示： 小，即减小上山车辆的重力沿路面向下的分力，可使 F 行车更安全，D项正确。 3.B【解析】对物体受力分析，物体受重力mg、浮力 F浮、软绳的拉力T和水的阻力f,如图所示： Mg F浮1 甲 乙 垂直于OA方向有Frsin a=Frsin,所以a=B,沿 OA方向有F=Fr cos a十Frcos B-=2 Frcos a,人向左 运动的过程中α十B变大，所以α和3均变大，吊装滑 根据平衡条件可得，竖直方向有F浮十Tsin0=mg,水 轮的绳子上的拉力F变小，A项正确，B项错误；对人 平方向有∫=Tcos,解得T=mg二F注，A项错误： sin a 受力分析如图乙所示，0=a十B逐渐变大，F=F', 以物体为研究对象，受到重力、软绳的拉力和水的作 水平方向有F:=Fr'sinB,地面对人的摩擦力逐渐变 用力，当水的作用力方向与软绳拉力垂直时，水的作 大，竖直方向有Fy十Fr'cos0=Mg,地面对人的支持 力F逐渐变大，C、D项正确。 用力有最小值，大小为F=mg0s0,由于) 6.C【解析】对O点受力分析，如图所示： Os日>F本m,故河水对物体的作用力可能等于 mg sin 0 0 FOA 37 。B项正确，C项错误，对直升飞机和物体整体受 力分析，竖直方向根据平衡条件有F气十F浮=(M十 ·10· 40分钟·G ·物理· 由平衡条件可得Fo cos37°=Fa,2 Fow sin37°=G, (3)F的方向一定竖直向下，由于测量误差F和F2 解得Fa4=160N,F0=200N,A、B项错误；如果把 的合力方向可能偏离竖直方向，所以图乙是正确的。 斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍 10.【解析】(1)对A、B组成的系统，由平衡条件有力F G (2分) 然水平，则∠AOB变大，由Fa=2am∠AOB,可知横 =f 水平面给系统的支持力N=2g (1分) G 梁对0点的作用力将变小，由Fm=2sin∠AOB,可 水平面给系统的摩擦力∫=N (1分) 知斜梁对O点的作用力将变小，C项正确，D项错误。 解得F=2mg (2分) 二、多项选择题 (2)对物块B,受力分析如图甲所示 7.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一kx1=0,在Q点 时有mg sin a一kx2一fm=0,P、Q间的长度△x=x ng 一x2,解得fm=8N,mgsin a<fm,所以物体在P点 甲 和Q点，弹簧分别处于伸长和压缩状态，A、D项 由平衡条件，水平方向有Fan sin日=fB (1分) 正确。 竖直方向有Na=mg十FAB cos8 (1分) 8.AC【解析】由于圆环所受重力不变，则两边轻绳张 又fa=uNB (1分) 力的合力不变，根据力的合成可知，当张角越大时，需 解得fa= umgsin 0 sin日-cos日 (2分) 要的分力越大，由图可知杆水平时，张角最大，所以杆 对物块A,受力分析如图乙所示 水平时，轻绳上的张力最大，将杆逆时针转动45°的过 N BA 程中，张角先变大后变小，所以张力先变大后变小，A 项正确，B项错误；若将杆顺时针转动45°，张角变小， 轻绳上的张力变小，C项正确，D项错误。 mg 乙 三、非选择题 由平衡条件，水平方向有F=fA十F4sin9(1分) 9.(1)BCD(4分) 竖直方向有N4十FBA COS0=mg (1分) (2)A(4分) 又fA=uNA (1分) (3)乙(4分) 【解析】(1)实验中的分力与合力的关系必须满足 解得fA=mmg(sin0-2cos) (2分) sin a-ucos 0 F1一F2≤F≤F1十F2,A项错误，B、C、D项正确。 11.【解析】(1)输电线冰层的体积V冰=πR2L(2分) (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记 由对称关系可知，塔尖所受压力的增加值等于一根 结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的 输电线上冰层的重力，即 方向。 △V=pV冰g=πoRLg (3分) ·11 ·物理· 参考答案及解析 (2)输电线与冰层的总质量 输电线在最高点所受的拉力大小=m,十R 2c0s0 Lg M=L十πoRL (3分) (3分) 对输电线受力分析，如图甲所示 (3)对半根输电线受力分析，如图乙所示 F 由共点力的平衡条件可得 F F2=FI sin 0 (3分) 输电线在最低点所受的拉力大小F2= YMg 甲 乙 o十πoR 2 -Lgtan 0 (3分) 由共点力的平衡条件可得 2F1 cos 0=Mg (3分) ·12