高考物理一轮复习考点练习：力的合成与分解

力的合成与分解

基础巩固

I.三个共点力大小分别是氏、闩、尸3,关于它们合力产的大小，下列说法正确的是（）

A.尸大小的取值范围一定是0<F<FI+F2+F3

B.尸至少比凡、后、B中的某一个力大

C.若小：B=3/6：8,只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零

D.若R；巳；凸=3/6；2,只要适当调整它们之间的夹隹，一定能使合力为零

2J2024.湖北荆州模拟］四个小朋友玩“东西南北跑比赛”，他们被围在•个弹力圈中，从中心

向外沿各自的方向移动,去拿外围的游戏道具，谁先拿到谁就能赢得比赛.某时刻四个小朋友

处于如图所示的僵持状态.则此时受到弹力圈的弹力最小的是

A.1号小朋友

B.2号小朋友

C.3号小朋友

D.4号小朋友

3J2025•河北唐山模拟］班级活动中，物理老师提出一个方案，每位同学从一副扑克牌中随机

抽取三张牌，牌上的数字代表力的大小，若三个力的合力可以为0,则该同学表演节目.有四位

同学抽取的牌上的数字分别如下，请判断需要表演节FI的同学是（）

A.2,5,8B.3,3,9

C.6,6,6D.4,5,10

4J2021•广东卷］唐代《未耙经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力.设牛用大

小相等的拉力厂通过耕索分别拉两种犁/与竖直方向的夹角分别为Q和及。<夕,如图所示.忽

略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（）

A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大

B.耕索对曲辕犁拉力的竖立分力比对直辕犁的大

C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力

D.直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力

5.［2025•重庆沙坪坝区模拟］“八字刹车”是滑雪的减速技术，其滑行时的滑行姿态,如图甲所示,

左边雪板的受力情况可简化为图乙.雪板与水平雪面成口角，雪面对雪板的总作用力大小为七

方向可认为垂直于雪板所在平面A8CQ.则其水平方向上的分力大小为（）

/板

滑

行

方多一水立耳面

向

滑行方/4

甲

F

A.FsinpB.FcosC.Ftan/?D.—

综合提升

6J2025•江苏苏州一中模拟］佑护航天员平安返回的“生命之伞”，为我国载人航天任务作出了

突出贡献.在某次神舟飞船竖直匀速返回地面过程中，假设返回舱重力为Gi（不计它受到的空

气阻力）,降落伞重力为G2,有96根相同的拉线与返回舱相连，另一端均匀分布在伞的边缘，每

根拉线和竖直方向都成30。角，则每根拉线上的张力大小为（）

A鱼

A-48B隼

「552DC(G]+G2)

J48144

7.［2025•福建宁德一中模拟］某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四

种情况中（坐标纸中每格边长表示1N的力），该物体所受的合外力大小正确的是（）

A.甲图中物体所受的合外力大小等于5N

B.乙图中物体所受的合外力大小等于4N

C.丙图中物体所受的合外力大小等于3N

D.丁图中物体所受的合外力大小等于2N

842025•山东青岛模拟］重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动

作,当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑,夹角为。，则（）

V

A.当。=60。时，运动员的右侧手臂对身体的支持力大小为:

B.当。-60。时,运动员的右侧手臂对身体的支持力大小为G

C.当J=90。时，运动员的左侧手臂对身体的支持力大小为日G

D.当0=12（）。时,运动员的左侧手臂对•身体的支持力大小为G

9J2025•云南昆明模拟］已知Fi和尸2两个力的图示如图所示，下列说法错误的是（）

A.若R是B的一个分力，则另一个分力只存在一种情况

B.若凡是F2的一个分力,则另一个分力的方向应该由C指向8

C.若将H、B进行合成加合成之后的合力大小与8、R的大小无关

D.若将Q、乃进行合成，有且仅有一种情况出现

1042025•山东日照模拟］如图所示，一个物体在宜不平面内受到Fi、B两个力的作用.Fi的大

小为20N,方向与文轴正方向的夹角为37。/2的方向沿着x轴负方向（图中未画出）.已知sin

37°=0.6,cos37°=0.8.^FHF2的合力与y轴正方向的夹角为37。,则B的大小可能为

（）

A.30NB.25N

C.15ND.6N

1U2025・湖南岳阳模拟］汽车内常备的“菱形千斤顶”如图所示，现逆时针摇动手柄，使螺旋杆

转动（螺旋杆始终保持水平）H、B间距离变小，重物就被缓慢顶升起来，反之则可使重物下降.

若重物重力为GAB与AC之间的夹角为。，不计千斤顶杆件自重，则以下判断正确的是（）

rm

A.AC杆的弹力大小为

2cos6

B.螺旋杆AB的拉力大小为三

tan〃

C.AC杆的弹力大小为三

smW

D.螺旋杆AB的拉力大小为Gian6

12J2025•浙江杭州模拟］-重力为G的圆柱体工件放在V形槽中，如图甲所示，槽顶角。=60。,

槽的两侧面与水平方向的夹角相等，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为4=0.25,

则：

(I)要沿圆柱体的轴线方向(如图乙所示)水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉

力？

⑵现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37。角，如图丙所示，且保证工件对V形槽

两侧面的压力大小相等,发现工件能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩擦力大小.(sin

37°=0.6,cos37°=0.8)

甲7.西

拓展挑战

13.有三个力K、后、色作用于同一点O,并在同一平面内互成120。角.求:(要求写出求解过程,

通过画图加表达式或写出足够清楚的文字说明)

(I)若三个力大小都为10N,如图甲所示，求它们的合力;

(2)第(1)问中，将尸।顺时针旋转120。,求它们的合力的大小和方向；

(3)若三个力大小分别为10N、40N、70N,如图乙所示，求它们的合力的大小和方向.

答案解析

LC［解析］三个大小分别是R、尸2、23的共点力合成后的最大值一定等于B+F2+J但最

小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的合力范围内时，这三个力的合力才

可能为零，选项A错误;合力可能比三个力都大,也可能比三个力都小，选项B错误;合力能够为

零的条件是三个力的矢量箭头能组成首尾相接的三角形，任意两个力的和必须大于第三个力,

选项D错误,C正确.

2.C［解析］弹力圈上的力可近似为大小处处相等，弹力圈对3号小朋友的张角最大，根据平

行四边形定则可知合力最小，故选C.

3.C［解析］因2N和5N的合力范围在3~7N,而8N不在合力范围之内,则合力不可能为零;

因3N和3N的合力范围在0〜6N,而9N不在合力范围之内,则合力不可能为零;因6N和6N

的合力范围在O~I2N,而6N在合力范围之内，则合力可能为零;因4N和5N的合力范围在

1-9N,而10N不在合力范围之内，则合力不可能为零，故选C.

4.B［解析］对曲辕犁，力厂在水平方向及竖直方向的分力分别为FLr=Fsin«>Fb=Fcosa,对

直辕犁，力厂在水平方向及竖直方向的分力分别为UFsin0、/2广代usA因收3故

•，故A错误,B正确;耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对作用力和反作用

力的关系,它们大小相等，故C、D错误.

5.A［解析］将尸分解在水平方向和竖直方向，则尸与竖直方向的夹角为人则尸水平方向上

的分力大小为人足夕,故选A.

6.B［解析］对每一根拉线的拉力正交分解，竖直方向的分力R=Frcos30。,对返回舱,竖直方

向列平衡方程有96FTCOS30。=。］,解得尸产品，故选B.

48V3144

7.A［解析］甲图中，水平方向合力大小为N=3N,所以合外力大小为

2222

F=JFX+F2=V3+4N=5N,故A正确;乙图中，水平方向合力大小为尼二5M心=3N-3N=0,

竖直方向合力大小为厂产户2+小+尸3产2N+lN+2N=5N,所以合外力大小为F=FV=5N,放B

错误;丙图中,B与尸3的合力等于Q,所以三个力的合力大小为F=2F.=6N,故C错误;丁绍中,

三个力的图示首尾相接构成一个矢量三角形，所以合外力为零，故D错误.

8.D［解析］对运动员受刀分析，根据力的分解可知当夕=60。时，有2Fcos30。=6,解得运动员

的右侧手臂对身体的支持力大小为尸二平宝当〃:90。吐有2Ftos45。=6,解得运动员的左侧手

臂对身体的支持力大小为r'二f6当〃=120。吐有2F"cos6()o=G,解得运动员的左侧手臂对身

体的支持力大小为F”=G,故选D.

9,c［解析］已知尸2为合力,a为其中一个分力，则另外一个分力的大小、方向有且仅有一种

情况,A正确;若Q是F2的一个分力，由三角形法则可知两分力要顺连，则另一个分力B应该

由C指向B.B正确;已知八、B为分力，将它们合成，则合力尸的大小与昌、B满足以下规律

尸2/2+F22+2Q&cosa(a为修与&所形成的夹角)，合力厂的大小与尸］、&的大小有关,C

错误;若将B、乃进行合成，其合力的大小、方向固定,D正确.

10.B［解析］根据题意B、尸2的合力与)，轴正方向的夹角为37。,有两种情况,第一种情况夹

角在)，轴正方向右边，则Rsin37。=尸台cos37。,代入得/合=15N,由几何关系知/2=Kcos37。孑

合sin370=7N,第二种情况夹角在)，轴正方向左边，则Rsin370=F合'cos37。,代入得F合'=15N,

由几何关系知?=sin37。/弋入得"=25N,由此可知后可能为7N或25N,故选B.

尸2

H.B［解析1根据题意,“菱形千斤顶"C点受到的压力/沿两臂分解，如图甲所示，根据对称性

可知，两憎受到的压力大小相等，根据几何关系可得2FlSin0=GAC杆的弹力大小为尸产g,

故A、C错误;对“菱形千斤顶”A点受力分析如图乙,由平衡条件得F=2F1Cos。=备，故B正确,D

错误.

I2.(1)O.5G(2)0.4G

［解析］(1)分析圆柱休工件的受力可知，沿轴线方向受到的拉力尸等于两个侧面对圆柱体工件

的滑动摩擦力之和，将工件的重力进行分解，如图所示，由平衡条件可得G=Fi=F?

贝I」F=//F1+/^2=0.5G

(2)把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力

F「=FN=Gcos37°=0.8G

此时工件所受槽的摩擦力大小卬=""+"Y=0.4G

13.(1)0(2)1075N水平向右

⑶306N与水平方向成60°角斜向右下方

［解析］⑴先合成人、民,根据力的平行四边形定则与几何关系可得FI2=2QCOS早