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（江苏专版）

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) 一、单项选择题（本题共8小题，每题8分，共64分。每题只有一个选项最符合题意） 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？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 m设.-.-- D.空气对直升飞机的竖直作用力一定大于(M+m)g 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FN增大，FN= 0 10 2sin 2 B.若F一定，0减小时FN增大，FN= F 2c0$2 C.若F一定，0增大时FN增大，F= F 2sin 2 D,若F一定，0增大时FN增大，F=F 0 2c0s2 物理（三）第1页（共4页）】 5.如图所示，光滑圆环竖直固定在水平地面上，细线通过圆环最高点的小孔Q与套在圆环上的小 球相连，拉住细线使小球静止于P处。设小球的重力为G,细线与圆环竖直直径的夹角为O,细 线对小球的拉力大小为T。拉动细线使小球缓慢沿圆环向上移动，则下列关于T随0变化的图 像可能正确的是 7 T 2 2 2G 2 G 平6 A B C D 6.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3，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 A.α始终等于3 B.吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大 Q a 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 7.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°，sin37°=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 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 8.如图甲所示，在“亲子活动”中，一位勇敢的宝宝在父母的鼓励与保护下，沿绳梯缓慢移动，最终 顺利登顶完成挑战。现将宝宝攀登过程中的某一瞬间简化成如图乙所示的情景：两段不可伸长 的轻绳均与质量为m的小球P相连，绳PA的一端固定在竖直墙壁上的A点，绳PB的一端与 水平地面上质量为M的物块Q相连于B点，系统保持静止。已知绳PA与墙壁成α=45°角，绳 PB与水平方向成月=15“角，重力加速度为g,sn75°=十区，则下列说法正确的是 4 A.绳PA与绳PB中的张力大小相等 B.绳PB中的张力大小为√3mg C.物块Q所受地面的摩擦力大小为5十1， 2 mg 77777777777777777777777 D.物块Q对地面的压力大小为(M十m)g 乙 物理（三）第2页（共4页） 40分钟·J 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 二、非选择题（本题共3小题，共36分。请按要求完成下列各题） 9.(8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合 F合 N F2 F F3 甲 分 (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=V2=2,N3=5 B.钩码的个数V1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数N1=N2=V3=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 10.(12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4，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。 B 77777777A777777777777 物理（三）第3页（共4页） 11.(16分)如图所示，在倾角0=30°的固定斜面顶端和底端各固定一个定滑轮D和O,绕过定滑轮 的两不可伸长的轻质细线连接着A、B、C三个物体。已知物体A和B的质量均为2kg,小球C 的质量为1kg,各接触面间的动摩擦因数均为以-。挂上小球C之前绕定滑轮D的细线伸 直且无作用力，挂上小球C之后系统恰好静止。现施加一缓慢增大的水平外力F向左拉小球 C,直到物体B刚要滑动时不再增大外力F。重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动 摩擦力，不计定滑轮与细线间的摩擦，求： (1)挂上小球C之后，静止时绕过定滑轮D的细线中的张力大小； (2)外力F的最大值及此时O℃偏离竖直方向的夹角的余弦值。 物理（三）第4页（共4页） 40分钟·J40分钟·J ·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 ②@③④ 档次 系数 1 单项选择题 力的合成与分解 易 0.90 单项选择题 8 力的合成与分解基本规律 易 0.86 3 单项选择题 8 两个物体情景下的受力分析 易 0.80 4 单项选择题 力的分解应用 中 0.65 5 单项选择题 8 用相似三角形解平衡问题 中 0.65 6 单项选择题 力的动态变化分析 中 0.65 7 单项选择题 空调外机三角形支架受力分析 中 0.60 8 单项选择题 8 用正弦定理解平衡问题 难 0.50 探究两个互成角度的力的合成 9 非选择题 8 L / 中 0.75 规律 水平面上外力推两个物体的摩 10 非选择题 12 0.65 擦力分析 分 11 非选择题 16 连接体的动态平衡 难 0.50 9 季考答案及解析 一、单项选择题 大小为F2=√1202+160产N=200N,C项正确。 1.C【解析】将竖直向下的120N的力分解，其中一个 F 方向水平、大小为160N,由力的三角形定则作图，如 图所示，其中F=120N,F1=160N,则另一个分力的 F2 2.D【解析】对斜面上的物体受力分析，如图所示： ·%9· ·物理· 参考答案及解析 重力G产生的效果包括使物体下滑的分力F:和使 可知F1=F2=FN= F。,若F一定，9减小时F时 物体压紧斜面的分力F2,F1=Gsin0,F2=Gcos0,倾 2sin 2 角0减小，F1减小，F2增大，同一座山，高度一定，把 增大，A项正确。 公路修成盘山公路时，使长度增加，则路面的倾角减 5.D【解析】小球在重力G、细线的拉力T与圆环的弹 小，即减小上山车辆的重力沿路面向下的分力，可使 力N作用下平衡，设半径为R,则重力方向平行于竖 行车更安全，D项正确。 直的直径，拉力沿细线方向，圆环的弹力沿半径方向， 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： 由三角形相似可知只-石，结合儿何关系有® 2Rcos0,解得T=2Gcos0,可知T随0变化的图像为 余弦曲线，且最大值为2G,D项正确， 6.B【解析】水桶缓慢上升，拉水桶的轻绳中的拉力大 小F,始终等于mg,对滑轮受力分析如图甲所示： mg FA 根据平衡条件可得，竖直方向有F浮十Tsin0=mg,水 平方向有f=Tcos,解得T=mg二B壁，A项错误： sin 以物体为研究对象，受到重力、软绳的拉力和水的作 Mg 用力，当水的作用力方向与软绳拉力垂直时，水的作 甲 乙 用力有最小值，大小为F水m=mg0sB,由于mg。= 垂直于OA方向有Frsin a=Frsin B,所以a=B,沿 tan OA方向有F=FT cos a十FTcos B=2 FTcos a,人向左 gcos日>F水，故河水对物体的作用力可能等于 mg sinθ 运动的过程中α十B变大，所以a和B均变大，吊装滑 。B项正确，C项错误：对直升飞机和物体整体受 轮的绳子上的拉力F变小，A项正确，B项错误；对人 力分析，竖直方向根据平衡条件有F气十F浮=(M十 受力分析如图乙所示，0=a十B逐渐变大，Fr=F', m)g,可知空气对直升飞机的竖直作用力F气=(M十 水平方向有F=Fr'sin0,地面对人的摩擦力逐渐变 m)g-F浮<(M十m)g,D项错误。 大，竖直方向有F十Fr'cos0=Mg,地面对人的支持 4,A【解析】把外力F分解到垂直于木楔两侧的方向 力F逐渐变大，C、D项正确。 上，如图所示： 7.C【解析】对O点受力分析，如图所示： ·10· 40分钟·J ·物理· FoR 二、非选择题 FOA 37° 9.(1)BCD(2分) (2)A(3分) (3)乙(3分) 由平衡条件可得F0cos37°=Fa4,2Fsin37°=G, 【解析】(1)实验中的分力与合力的关系必须满足 解得Fa=160N,F=200N,A、B项错误；如果把 F1一F2≤F≤F1十F2,A项错误，B、C、D项正确。 斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍 (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记 G 然水平，则∠AOB变大，由Fa一2an∠AOB,可知横 结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的 方向。 G 梁对0点的作用力将变小，由Fa一2sin∠AOB,可 (3)F的方向一定竖直向下，由于测量误差F和F 知斜梁对O点的作用力将变小，C项正确，D项错误。 的合力方向可能偏离竖直方向，所以图乙是正确的。 8.C【解析】小球P处于静止状态，其受力分析图如图 10.【解析】(1)对A、B组成的系统，由平衡条件有力F 所示： =f (1分) 水平面给系统的支持力N=2mg (1分) 水平面给系统的摩擦力f=N (1分) 解得F=2rmg (1分) G (2)对物块B,受力分析如图甲所示 由三角形内大角对大边可知Ta>TB,即绳PA中的 ↑WB 张力大于绳PB中的张力，A项错误：在矢量三角形 TA 中由正弦定理可知sin15牛90= sin 45 mg 甲 46解得I-E2ag,=m,B mg 2 由平衡条件，水平方向有Fan sin 0-=fB (1分) 竖直方向有NB=mg十Fan cos0 (1分) 项错误；将小球P、物块Q视为一个整体，可知物块Q 又fB=uNn (1分) 受地面的静摩擦力大小∫=Tasin45°=⑤，mg,物 2 解得fB= umgsin 0 (1分) sin a-ucos 0 块Q受地面的支持力大小N=(M+m)g-T4cos45 对物块A,受力分析如图乙所示 =(M+1一，5m)g,由牛顿第三定律可知，物块Q对 2 FBA 个NA 地面的压力大小N=(M+1一臣， 2 m)g,C项正确，D mg 项错误。 ·11 ·物理· 参考答案及解析 由平衡条件，水平方向有F=fa十FBa sin日(1分) (2)缓慢增大外力F到最大时物体A将在物体B上 竖直方向有NA十FBA cOS=mg (1分) 下滑，物体B将沿斜面上滑，设此时绕过定滑轮O 又fA=Na (1分) 的细线中的张力大小为T2,绕过定滑轮D的细线中 解得A=mg(sin日-2ucos0) (1分) 的张力大小为T sin 6-ucos a 对物体A有T2十ag sin0=mag cos0十T'(2分) 11.【解析】(1)挂上小球C系统恰好静止，设此时绕过 对物体B有mng sin0十H(mA十mB)gcos日+ 定滑轮O的细线中的张力大小为T1,绕过定滑轮D umagcos =T (2分) 的细线中的张力大小为T,对小球C有T1=g 对小球C竖直方向有T2cosa=cg (2分) (2分) 对小球C水平方向有T2sina=F (2分) 对物体A有T1十mag sin0=m4gcos0+T(2分) 解得T=5N (2分) 联立解得F=10√3丽N,cosa=6 (2分) ·12