3.4 力的合成和分解常见六种题型 提高卷 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.4 力的合成和分解常见六种题型（提高卷）

 

题型一　合力与分力的概念及合力范围

题型二　平行四边形定则与多力合成

题型三　两个共点力合成的夹角与合力变化

题型四　力的分解与分力的最小值

题型五　探究两个互成角度的力的合成规律

题型六　力的合成与分解在生活、工程中的应用

 

 

 

 

题型一　合力与分力的概念及合力范围

【解题技巧】（本类题考查合力与分力的概念及合力范围。合力与分力是等效替代关系：几个力共同作用的效果与一个力单独作用的效果相同，这个力就是那几个力的合力，那几个力就是它的分力。合力与分力不能同时存在，也不能求了合力再参与受力分析。两个共点力的合力满足 |F1－F2|≤F≤F1＋F2，夹角增大合力减小；三个力中若最大力小于其余两力之和，则合力可以为零。）

1．2025年1月21日，“神舟十九号”航天员乘组进行了第二次出舱活动，圆满完成全部既定工作，安全返回实验舱。在出舱活动中，航天员要通过舱外机械臂完成科研任务。机械臂的运动是由许多支架共同产生的合力完成的，已知一个合力和它的两个分力，下列说法中正确的是（     ）

A．合力必大于每一个分力

B．合力必大于两个分力的大小之和

C．合力大小可以与其中一个分力相等，但一定小于另一个分力

D．两个分力大小一定，夹角越小，合力越大

2．两个分力、的夹角保持不变，则下列说法中正确的是（　　）

A．一个力增大，合力一定增大 B．一个力减小，合力一定减小

C．两个力都增大，合力一定增大 D．两个力都增大，合力可能不变

3．（多选）关于力的概念，下列说法中正确的（　　）

A．沿斜面上滑的物体所受重力的方向依然是竖直向下

B．摩擦力的大小总是与物体受到压力成正比

C．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动

D．两个共点力合成，当其中一个分力增大，合力可能减小

4．（多选）物体受共点力，，作用而处于平衡状态，则这三个力可能取的数值是（     ）

A．15N，5N，6N B．3N，6N，4N C．8N，12N，10N D．1N，6N，3N

题型二　平行四边形定则与多力合成

【解题技巧】（本类题考查平行四边形定则与多力合成。求两个互成角度的共点力的合力，以表示两分力的线段为邻边作平行四边形，两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，也可用三角形定则首尾相接。三个以上的力求合力，可两两合成，也可先把同一直线上的力合并，再求互相垂直方向上的合力，最后合成。多边形各力首尾相连时，合力由起点指向终点，闭合则合力为零。作图注意标度统一。）

1．如图所示，5个力同时作用于某一质点，此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，这5个力的合力的大小为的（     ）

A．4倍 B．5倍 C．6倍 D．8倍

2．（多选）5个共点力的情况如图所示。已知，且这4个力恰好围成一个正方形，是其对角线。下列说法正确的是（     ）

A．和的合力与大小相等、方向相反

B．

C．除以外的4个力的合力的大小为

D．这5个力的合力大小为，方向与和的合力方向相同

题型三　两个共点力合成的夹角与合力变化

【解题技巧】（本类题考查两个共点力合成的夹角与合力变化。两分力大小一定时，夹角越大合力越小：夹角为 0° 时合力最大，等于两力之和；夹角为 180° 时合力最小，等于两力之差；夹角为 90° 时合力为两力的平方和开方。合力可能大于、等于或小于任一分力。已知合力与一个分力的方向，求另一个分力的最小值时，由点到直线的垂线段最短，最小值为合力与已知方向夹角的正弦之积。）

1．有两个大小都为F的共点力，已知其合力大小为。则两力的夹角为（　　）

A．60° B．90° C．120° D．45°

2．一物体受到两个力和，它们之间的夹角为α。则（　　）

A．若α为锐角，保持不变而使减小，则合力一定减小

B．若α为钝角，保持不变而使减小，则合力一定减小

C．若α为钝角，保持不变而使减小，则合力一定增大

D．若保持和不变而使α减小，则合力一定减小

3．（多选）已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是（     ）

A．F B．F C．F D．F

4．（多选）对一个方向向东、大小为4N的力沿直线分解，若其中一个分力的大小为2N，则另一个分力（方向向东）的大小可能为（　　）

A．1N B．2N C．6N D．7N

题型四　力的分解与分力的最小值

【解题技巧】（本类题考查力的分解与分力的最小值。力的分解是合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则；没有限制条件时，一个力可以分解为无数对分力。按效果分解要先分析这个力产生的实际效果，确定两个分力的方向；正交分解把力沿互相垂直的两个方向分解，便于列式计算。已知合力与一个分力的方向时，另一个分力有最小值，此时两分力互相垂直。斜面上重力的两个分力要按垂直、平行斜面分解。）

1．（多选）如图所示，将大小为40N的力F分解为F1和F2，其中F1的方向与F的夹角为30°，则（     ）

A．当F2＜20N时，有一个F1的值与它相对应

B．当F2=20N时，F1的值是20N

C．当F2＞40N时，有两个F1的值与它相对应

D．当20N＜F2＜40N时，有两个F1的值与它相对应

2．如图所示，在倾角为37°的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个光滑圆球。则这个球对斜面的压力与对挡板的压力大小之比为______。