2024年高考物理總復(fù)習(xí) 力的合成與分解 強化訓(xùn)練

核心素養(yǎng)測評?專題強化練?實驗搶分專練

七力的合成與分解（40分鐘70分）

基礎(chǔ)鞏固練

1.（5分）（生產(chǎn)生活）（多選）如圖所示，石磨是用人力或畜力將糧食去皮或研磨成粉末

的石制工具，通常由兩塊尺寸相同的短圓柱形石塊和磨盤構(gòu)成。若兩人分別用大小為150N和

300N的水平力推動圓柱形石塊使其轉(zhuǎn)動，則這兩個力的合力大小可能為（BCD）

A.100NB.150NC.300ND.450N

［解析］選B、C、Do根據(jù)力的合成特點可知這兩個力的合力大小范圍為300N-150NWF￡

150N+300N,解得150NWFW450N,故選B、C、D。

2.［2023?岳陽模擬］（5分）在學(xué)習(xí)力的平衡時，小夢同學(xué)將三個力Fi、F2和F3平移后恰好構(gòu)

成封閉的直角三角形，如圖所示，學(xué)習(xí)小組的四位同學(xué)分別做了以下判斷，其中正確的是

A.甲同學(xué)認為該三個力的合力為零

B.乙同學(xué)認為若只將Fi改成原來的反方向，則該三個力的合力為零

C.丙同學(xué)認為若只將F2改成原來的反方向，則該三個力的合力為26

D.丁同學(xué)認為若只將F3改成原來的反方向，則該三個力的合力為2F2

［解析］選C。求兩個力的合力，根據(jù)平行四邊形定則，可把合力與分力構(gòu)成一個封閉的矢量三

角形，且分矢量是箭頭與箭尾依次連接，合矢量是箭頭與箭頭連接，箭尾與箭尾連接。若三

個力依次首尾相連，構(gòu)成一個封閉的矢量三角形，則三個力的合力為零。從題圖中可看出F3

與鼻、尸2的合力相同，則該三個力的合力應(yīng)為2尸3，故A錯誤；若只將豈改成原來的反方向，

同理可得尸2與F1、尸3的合力相同，則這三個力的合力應(yīng)為2尸2，故B錯誤；若只將尸2改成原來

的反方向，同理可得F1與尸2、尸3的合力相同，則該三個力的合力為2F1，故C正確；若只將尸3

改成原來的反方向，則該三個力依次首尾相連，構(gòu)成一個封閉的矢量三角形，則該三個力的

合力為0,故D錯誤。

3.（5分）（科技前沿）如圖所示是位于運載火箭頂部的逃逸塔，塔身外側(cè)對稱分布四個噴

口朝向斜下方的逃逸主發(fā)動機。每個主發(fā)動機產(chǎn)生的推力大小為F,其方向與逃逸塔身夾角

為。o四個主發(fā)動機同時工作時，逃逸塔獲得的推力大小為（C）

A.4FB.4Fsin0C.4Fcos0D.Fsin0

［解析］選C。發(fā)動機產(chǎn)生的推力分解如圖所示:

四個主發(fā)動機同時工作時，逃逸塔獲得的推力大小為F推=4Fcos0,故選C。

【加固訓(xùn)練】短跑運動員進行訓(xùn)練時，常常會將阻力傘綁在腰間來對抗阻力以提高核心力

量。該項訓(xùn)練具有易操作、不易受傷、阻力大小易控制的特點。如圖所示，當(dāng)阻力傘全部打

開時，阻力傘的中心軸線保持水平，共6根傘繩，每根傘繩與中心軸線的夾角均為30。，阻

力傘所受的空氣阻力為90N,該運動員做勻速直線運動，那么每根傘繩承受的拉力約為

(D)

A.15NB.90NC.20V3ND.10V3N

［解析］選D。阻力傘受到空氣阻力和6根傘繩的作用保持平衡，根據(jù)力的分解可得/=

6Fcos30°,代入數(shù)據(jù)解得每根傘繩的拉力大小約為F=10V3N,故選D。

4.［2023?湖南五市十校模擬］（5分）筆記本電腦已經(jīng)成為我們生活中比較重要的一個工

具。使用時為了方便，可將其放在傾角可調(diào)的支架上，如圖甲所示，支架可以簡化為圖乙模

型。設(shè)斜面的傾角為底部固定擋板2C與斜面垂直，已知筆記本電腦的重力為G,忽略

一切摩擦，調(diào)整支架過程中筆記本電腦沒有相對支架移動，則（C）

A.筆記本電腦只受擋板2C和斜面的支持力作用

B.緩慢調(diào)整支架，使。減小，筆記本電腦對斜面的壓力減小

c.緩慢調(diào)整支架，使e增大，擋板ac對筆記本電腦的支持力增大

D.緩慢調(diào)整支架，使e增大，支架對筆記本電腦的作用力大小小于G

［解析］選c。筆記本電腦受重力、斜面ZB和擋板ac的支持力作用，故A錯誤；筆記本電腦對斜

面AB的壓力為N=Geos。，故調(diào)整支架，使6減小，壓力N增大，B錯誤；擋板4C對筆記本

電腦的支持力大小為T=Gsin。，故調(diào)整支架，使。增大，支持力T增大，C正確；支架對筆

記本電腦的作用力大小等于G,故D錯誤。

5.（5分）（生產(chǎn)生活）有一種瓜子破殼器，其簡化截面如圖所示，將瓜子放入兩圓柱體所

夾的凹槽之間，按壓瓜子即可破開瓜子殼。瓜子的剖面可視作頂角為。的扇形，將其豎直放

入兩完全相同的水平等高圓柱體4B之間，并用豎直向下的恒力F按壓瓜子且保持靜止，若

此時瓜子殼未破開，忽略瓜子重力，不考慮瓜子的形狀改變，不計摩擦，若保持4B距離不

變，則（B）

A.圓柱體2、B對瓜子壓力的合力為零

B.頂角e越大，圓柱體a對瓜子的壓力越小

c.頂角e越大，圓柱體a對瓜子的壓力越大

D.圓柱體a對瓜子的壓力大小與頂角e無關(guān)

［解析］選B。圓柱體4B對瓜子壓力的合力不為零，合力的方向豎直向上，A錯誤；根據(jù)平行

F

四邊形定則和三角函數(shù)得sing=立-,解得5=3，合力產(chǎn)恒定，頂角e越大，圓柱體a對瓜

2FA2sin-

子的壓力以越小，B正確，C、D錯誤。

6.（5分）（體育運動）“拔河”活動在我國有著悠久的歷史，近幾年出現(xiàn)了三支隊伍拔河

的娛樂形式，如圖所示。三支隊伍進行比賽，此時甲、乙兩隊對繩子的拉力大小均為

5000N,三隊所拉繩子的夾角均相等。開始時三隊僵持不下，當(dāng)丙隊發(fā)力，使得甲、乙兩隊

繩子的夾角緩慢減小到90。時（設(shè)甲、乙兩隊對繩子的拉力大小始終不變，且三隊保持平

衡），分析此過程中丙隊對繩子的拉力是如何變化的（A）

A.逐漸增加B.逐漸減小C.先增加后較小D.先減小后增加

［解析］選A。由題意可得，三股繩子拉力平衡，且甲、乙兩隊繩子拉力大小相等，夾角逐漸減

小，所以它們的合力逐漸增加，丙隊對繩子的拉力逐漸增加，A正確。

7.（10分）如圖所示，質(zhì)量為mi=5kg的滑塊，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大

小為30N的力F推滑塊，滑塊沿斜面向上勻速運動，斜面體質(zhì)量瓶2=10kg,且始終靜止，g

取10N/kg,求：

（1）斜面對滑塊的摩擦力;

［答案］5N,方向沿斜面向下

［解析］用隔離法：對滑塊受力分析,如圖甲所示，在平行斜面的方向上

F—7nlgsin30°+Ff

耳=F-m^sinSO0=(30-5x10x0.5)N=5N

(2)地面對斜面體的摩擦力和支持力。

［答案］15bN,方向水平向左135N,方向豎直向上

［解析］用整體法：因滑塊和斜面體均處于平衡狀態(tài)，故可以將滑塊與斜面體當(dāng)作一個整體來

研究，其受力如圖乙所示，由圖乙可知

在水平方向上有，?地=Fcos30°=15百N;；

在豎直方向上有，地。

FN=(nil+m2)g-Fsin30°=135N

綜合應(yīng)用練

8.(5分)某同學(xué)周末在家大掃除，移動衣櫥時，無論怎么推也推不動，于是他組裝了一個

裝置，如圖所示，兩塊相同木板可繞a處的環(huán)轉(zhuǎn)動，兩木板的另一端點B、c分別用薄木板頂

住衣櫥和墻角，該同學(xué)站在該裝置的2處。若調(diào)整裝置4點距地面的高九二14cm時，B、C兩

點的間距L=96cm,B處衣櫥恰好移動。已知該同學(xué)的質(zhì)量為m=50kg,重力加速度大小g

取9.8N/kg,忽略2處的摩擦，則此時衣櫥受到該裝置的水平推力為(C)

A.875NB.1650NC.840ND.1680N

［解析］選。該同學(xué)站在點時，重力產(chǎn)生兩個作用效果力、如圖所示

ca6F2,

A

mg

設(shè)鼻、尸2與豎直方向夾角為。，則FI=F2=/4，在B點Fl分解如圖所示

2,cosO

則水平推力為F=FiSin。=%tan。，由幾何關(guān)系得tan。=上，聯(lián)立可得F="更=840N,

22h4h

故選c。

9.［2023?常德模擬］(5分)“兒童散學(xué)歸來早，忙趁東風(fēng)放紙鶯”，陽春三月正是踏青放

風(fēng)箏的好時節(jié)。如圖所示，在細線拉力的作用下，風(fēng)箏靜止在空中，下列說法正確的是

(B)

A.人受到地面的作用力方向豎直向上

B.氣流對風(fēng)箏的作用力的方向沿左上方

C.氣流對風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏受到的重力大小相等

D.若氣流對風(fēng)箏的作用力大小不變，細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，則細線對人的拉力也不

變

［解析］選B。人在地面上受豎直向下的重力、向上的支持力、向右的摩擦力和斜向左上方的細

線拉力，所以人受到地面的作用力，即支持力和摩擦力的合力的方向應(yīng)斜向右上方，故A錯

誤；風(fēng)箏受重力G,細線的拉力T和氣流的作用力F處于平衡狀態(tài)，如圖甲所示，重力G方向

豎直向下，細線的拉力T方向斜向右下方，氣流對風(fēng)箏的力F的方向一定斜向左上方，且大小

等于重力G和細線拉力T的合力大小，故B正確，C錯誤；當(dāng)細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，即

T與G的夾角減小，若氣流對風(fēng)箏的作用力大小不變，作出力的三角形，如圖乙所示，由此可

知，細線的拉力減小，故D錯誤。

F.F

7%

T

甲乙

10.［2023?長郡中學(xué)模擬］（5分）（多選）如圖所示，一內(nèi)表面光滑的半圓形凹槽放在粗糙

的水平地面上，物塊（可看作質(zhì)點）靜置于槽內(nèi)最底部的4點處?，F(xiàn)用一方向不變的斜向上的

推力F把物塊從4點沿著凹槽緩慢推至B點，整個過程中，凹槽始終保持靜止。設(shè)物塊受到凹

槽的支持力為鳳，則在上述過程中下列說法正確的是（AC）

A.F一直增大，F(xiàn)N先減小后增大B.F和FN都一直增大

C.地面對凹槽的支持力一直減小D.地面對凹槽的摩擦力保持不變

［解析］選A、Co采用圖解法分析，由圖可知F一直增大，風(fēng)先減小后增大，故A正確，B錯

誤；外力F逐漸增大，豎直向上的分力也逐漸增大，取整體為研究對象可知地面對凹槽的支

持力一直減小，故C正確；外力F逐漸增大，水平向右的分力也逐漸增大，取整體為研究對象

可知地面對凹槽有水平向左的摩擦力，且逐漸增大，故D錯誤。

情境創(chuàng)新練

n.（15分）如圖所示，帶有：弧形槽的滑塊a放在水平面上，其中。為弧的圓心，P為弧的最

低點，0P垂直于水平面，可視為質(zhì)點的光滑小球B用輕質(zhì)線拴接并固定在天花板上，當(dāng)整個

裝置靜止時，輕質(zhì)線與豎直方向的夾角為a=30。，小球到0P的距離為圓弧半徑的|。已知小

球B的質(zhì)量為滑塊4的質(zhì)量為M,重力加速度為g。

，〃〃/〃〃.

O|

（1）整個裝置靜止時，輕質(zhì)線對小球的拉力為多大?

［答案］萼

［解析］對小球受力分析如圖所示

mg

由幾何關(guān)系可知:3=30°,則T=F,根據(jù)平衡條件可得2Tcosa=mg

解得：7=等￡；

（2）如果滑塊與地面之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且滑塊與地面之間的動摩擦因

數(shù)為〃，欲使整個裝置保持靜止?fàn)顟B(tài)，分析〃應(yīng)滿足的條件。

［答案小之焉

［解析］以小球和滑塊為整體分析，整體受重力、地面支持力FN、摩擦力/和輕質(zhì)線拉力廠，根

據(jù)平衡條件可得T'cosa+FN=（M+m）g

Trsina=f

欲使整個裝置保持靜止?fàn)顟B(tài)，貝葉<血

聯(lián)立解得：

a6M+3m

【加固訓(xùn)練】（多選）如圖甲所示，一艘帆船正在沿著“之”字路線從a到B做無動力逆風(fēng)行

駛，這是帆船比賽中常見的場景。帆船“頂風(fēng)逆行”的表現(xiàn)看似匪夷所思，但其中的物理原

理并不復(fù)雜。圖乙為某帆船在靜水中沿直線逆風(fēng)行駛的示意圖，MN為帆面（視為平面），風(fēng)

以一定角度吹向帆面時，會對帆面造成一個垂直于帆面的作用力幾F可以分解為兩個力，其

中沿著船體的分力Fi使船前進，垂直于船體的分力F2與水施于龍骨（圖丙）的橫向阻力片相

平衡。已知風(fēng)速一定時，風(fēng)向與MN的夾角a（a為銳角）越大，風(fēng)對帆的作用力越大。若帆船

行駛過程中風(fēng)速大小不變，下列說法正確的是（AD）

A.保持MN與船體的夾角0不變，當(dāng)風(fēng)向與MN的夾角a變大（未超過90。）時，龍骨受到的

橫向阻力變大

B.若船頭朝向和風(fēng)向均不變，調(diào)整帆面使MN與船體的夾角口略變小時，船一定會行駛得更

快

C.若其他條件不變，風(fēng)向突然變?yōu)閳D乙所示風(fēng)向的反方向，船一定會行駛得更快

D.在風(fēng)向不變的情況下