2027届高考物理一轮复习考点练习（含解析）第9课时力的合成和分解

第9课时力的合成和分解考点一力的合成1.三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法正确的是（）A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一个力大C.若F1∶F2∶F3＝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F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零2.（2025·绍兴模拟）义乌市场上热销的擦窗机器人能利用内置吸盘吸附在接触面上，同时驱动系统又能保证机器人在竖直墙壁或玻璃面上自如行走，执行用户设定的清洁任务。假设现在擦窗机器人正在竖直玻璃墙面上由A点沿直线加速运行到右上方的B点，在这一过程中，机器人与玻璃墙之间的摩擦力为F，则下列关于力F的分析图中正确的是（）3.（2025·嘉兴期中）如图所示为制作豆腐的石磨装置，质量为m的“T”形木柄ABC水平静止时，连接AB的绳子处于绷紧状态，O点是三根绳子的结点。若不计绳子所受重力，OA＝OB，∠AOB＝60°，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，则（）A.F＝F1＝F2 B.F＝3F1C.F＝mg D.F＝3mg考点二力的分解4.（2025·舟山模拟）图甲为古代榨油场景，图乙是简化原理图，快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形，撞击木楔的力为F，则下列说法正确的是（）A.为了增大木块对油饼的压力，θ通常设计得较小B.木锲对每个木块的压力均为FC.木锲对每个木块的压力一定小于FD.木块加速挤压油饼过程中，木块对油饼的压力大于油饼对木块的压力5.如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。现保持F的大小不变，将F的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方，恰好也能让物块做匀速直线运动。则物块与桌面间的动摩擦因数为（）A.33B.36C.2－3D6.如图所示，某同学在家用拖把拖地，拖把由拖杆和拖把头构成。设某拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。该同学用沿拖杆方向的力F推拖把，让拖把头在水平地板上向前匀速移动，此时拖杆与竖直方向的夹角为θ。则下列判断正确的是（）A.地面受到的压力FN＝FcosθB.拖把头受到地面的摩擦力Ff＝μmgC.推力F＝μmgD.推力F＝μmg考点三“活结”“死结”“动杆”“定杆”模型7.如图所示，Oa和Ob段为材质完全相同且不可伸长的细绳，Oc段细绳能承受的拉力是Oa段的3倍，将质量为m的物块悬挂在空中且处于静止状态。已知绳Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为30°和60°，若逐渐增加c端所挂物块的质量，则最先断的绳（）A.必定是OaB.必定是ObC.必定是OcD.可能是Ob，也可能是Oc8.如图所示，一光滑小球与一过球心的轻杆连接，置于一斜面上静止，轻杆通过光滑铰链与竖直墙壁连接，已知小球所受重力为G，斜面与水平地面间的夹角为60°，轻杆与竖直墙壁间的夹角也为60°，则轻杆和斜面受到球的作用力大小分别为（）A.G和G B.12G和3C.32G和12G D.3G和9.（2025·宁波期末）弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一，许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”，弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程，屈膝是其中一个关键动作，如图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为θ，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（）A.F2sinθ2C.F2tanθ2 D.10.（多选）为使舰载机在几秒内迅速停在航母上，需要利用阻拦索将舰载机拦停（如图甲），此过程可简化为如图乙所示模型，设航母甲板为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母甲板平行。舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，下列说法正确的是（）A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的弹力和航母甲板的摩擦力三个力作用B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对飞机的弹力在变大C.当阻拦索被拉至夹角为120°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的弹力大小为FD.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大11.一根轻质的不可伸长的细线长为L＝50cm，两端分别系在水平天花板上间距为d＝40cm的a、b两点，有一质量及大小不计的光滑动滑轮c跨在细线上，滑轮通过细线悬挂重力为G＝1N的小球，处于静止状态，小球可视为质点。现对小球施加大小为F＝73N、平行于a、b连线的水平拉力，小球再次平衡时a、b间细线的张力为T，则（A.T＝65N B.T＝56C.T＝53N D.T＝3512.一重力为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝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μ＝0.25，则：（1）要沿圆柱体的轴线方向（如图甲所示）水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力？（2）现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，如图乙所示，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。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）1.C三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1＋F2＋F3，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.D机器人正在竖直玻璃墙面上由A点沿直线加速运行到右上方的B点，则其合外力方向沿AB方向由A指向B，垂直玻璃面的方向的大气压力与弹力相互平衡，则重力与摩擦力所受合力就是机器人的合外力，所以摩擦力指向斜上方，D正确，A、B、C错误。3.BO点所受三个力的关系如图，因为OA＝OB，∠AOB＝60°，故△OAB是等边三角形，则F1＝F2，F＝F12＝2F1cos30°＝3F1，故A错误，B正确；因为“T”形木柄还受到重力和石磨的支持力，则F与mg的关系未知，故C、D错误。4.A将F分解如图所示，将力F沿垂直侧面方向分解可知F1＝F2＝F2sinθ2，木块对油饼的压力为F'＝F1cosθ2＝F2tanθ2，可知为了增大木块对油饼的压力，θ通常设计得较小，木锲对每个木块的压力大于F2，A正确，B错误。为了增大木块对油饼的压力，θ通常设计得较小，可能会出现tanθ2＜15.C对物体受力分析，F水平时有μmg＝F，保持F的大小不变，将F的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方时有Fcos30°＝μ（mg－Fsin30°），联立解得μ＝2－3，故C正确。6.D拖把头受到重力、支持力、推力和摩擦力处于平衡状态，受力如图所示，建立直角坐标系，竖直方向上根据平衡条件可得FN'＝Fcosθ＋mg，根据牛顿第三定律可得地面受到的压力为FN＝Fcosθ＋mg，故A错误；根据滑动摩擦力的计算公式可得Ff＝μFN＝μ（Fcosθ＋mg），故B错误；拖把头在水平地板上向前匀速移动，水平方向根据平衡条件可得Fsinθ＝Ff，即Fsinθ＝μ（Fcosθ＋mg），解得推力F＝μmgsinθ－μcosθ，7.A对节点O受力分析如图所示，其中Fc'＝Fc＝mg，所以Famg＝cos30°＝32＞13，13＜Fbmg＝cos60°＝12＜32，则物块质量增加时，Oa先断，故8.A对小球进行受力分析，杆对小球的弹力F方向沿杆斜向上与水平方向成30°角，斜面对球的弹力FN方向垂直于斜面斜向上与水平方向成30°角，重力方向竖直向下，如图所示，由几何关系可知三力互成120°角，根据平衡条件知，三力可以构成一首尾相连的等边三角形，则小球对斜面和轻杆的力满足FN＝F＝G，根据牛顿第三定律可知，斜面和轻杆受到小球的作用力大小满足FN'＝F'＝G，选项A正确。9.D设大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力为F1，则他们之间的夹角为θ，F即为他们合力的大小，则有2F1cosθ2＝F，脚掌所受地面竖直向上的弹力约为N＝F1sinθ2，联立可得N＝F2tan10.BC舰载机受重力、阻拦索的弹力、航母施加的摩擦力与支持力四个力作用，故A错误；阻拦索的长度变长，张力变大，对飞机作用的是阻拦索上两个分力的合力，夹角变小，合力变大，故B正确；如图，阻拦索的张力夹角为120°时，F合＝F，故C正确；由滑动摩擦力F滑＝μFN＝μmg，所以舰载机所受摩擦力不变，故D错误。11.B如图所示，对小球未施加拉力时，设细线与竖直方向夹角为θ，如图，施加拉力后，小球再次平衡时，设重力与水平拉力的合力为G'，G'与竖直方向夹角为α，细线与合力G'反向延长线夹角为θ'，则tanα＝FG＝73，cosα＝34，G'＝Gcosα＝43N，同时，线段ab在垂直合力G'方向投影的长度d'＝d·cosα＝30cm，可得sinθ'＝d'L＝35，则小球再次平衡时，有2T·cosθ'＝G'，联立解得a、b间细线