2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)試題匯編：力的合成與分解

2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)最新試題匯編：力的合成與分解

一、單選題（共12題；共24分）

1.（2分）如圖所示，傾角為α的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上質(zhì)量為m的木塊在平行于斜而底邊的力

F的作用下恰好勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g,下列說(shuō)法正確的是（）

A.F一定增大、f一定增大

B.F可能不變、f可能減小

C.F一定增大、f可能先減小后增大

D.F、f均不變化

4.（2分）如圖所示，在一條細(xì)繩中間用光滑掛鉤懸掛一玩具，左右兩段繩子上的拉力相等，當(dāng)兩段繩子夾角

為120。時(shí)，繩子上的拉力等于F,逐漸緩慢減小兩段繩子之間夾角，當(dāng)兩段繩子夾角為60。時(shí)，繩子上的拉力

B.力F的大小為mgsina

為（）

C.力F大于木塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦力

D.木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為匹遍畫(huà)!

mgcosa

2.（2分）蹦床可簡(jiǎn)化為如圖所示的完全相同的網(wǎng)繩構(gòu)成的正方形，點(diǎn)0、a、b、C等為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn)。當(dāng)網(wǎng)水

平張緊時(shí)，若質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從高處豎直落下，并恰好落在。點(diǎn)，當(dāng)該處下凹至最低點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)繩aOe、

COg均成120。向上的張角，此時(shí)0點(diǎn)受到的向下的沖擊力為F,則這時(shí)0點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩的拉力的大水為

（）

A.導(dǎo)FB.辱FC.竽FD.√3F

5.（2分）在建造房屋的過(guò)程中，建筑工人用輕繩穿過(guò)與重物固定連接的光滑圓環(huán)，將重物從高臺(tái)運(yùn)送到地面

的過(guò)程，可以簡(jiǎn)化為如圖所示的情景：工人甲和乙站在同一水平高臺(tái)上分別握住輕繩，甲在A點(diǎn)靜止不動(dòng)，

乙站在B點(diǎn)緩慢釋放輕繩，使重物下降。在乙釋放?小段輕繩的過(guò)程中，下列分析正確的是（）

3.（2分）如圖，?粗糙斜面固定在地面上，?細(xì)繩一端懸掛小球P,另?端跨過(guò)斜面頂端的光滑定滑輪與物

體Q相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平向左的拉力F緩慢拉動(dòng)P至細(xì)繩與豎直方向成45。角，Q始終靜止。

A.繩的拉力大小不變

設(shè)Q所受的摩擦力大小為f,在這一過(guò)程中（）

B.工人甲受到高臺(tái)的支持力不變

C.工人甲受到高臺(tái)的摩擦力變大

D.工人甲受到高臺(tái)和繩的作用力的合力變大段圓弧形軌道上的。點(diǎn)（0點(diǎn)位于小物塊4的正上方）。置于水平桌面上的小物塊8用兩端含光滑較鏈的無(wú)彈性

6.（2分）如圖所示，兩人用相同大小的力提?桶水，桶和水的質(zhì)量為m,已知兩手臂的夾角為60。，手中輕輕桿與小物塊A連接，輕桿與細(xì)繩長(zhǎng)度相同。現(xiàn)將細(xì)繩上端從0點(diǎn)沿圓弧形軌道緩慢地移到小物塊B的正上

繩長(zhǎng)度是桶口直徑的兩倍，輕繩中張力為（）方，此過(guò)程中小物塊4始終不動(dòng)，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向成60。。已知小物塊B的質(zhì)量為2m,且始終靜止在桌而

上。細(xì)繩、桿、圓弧形軌道均在同?豎直平面內(nèi)，小物塊A、8均可視為質(zhì)點(diǎn)。重力加速度為g,則（）

?-等mgB.第mgC.^mgD.mg

7.（2分）如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。蛛絲OM、ON與豎直方向夾角

A.細(xì)繩由初始位置移動(dòng)到與豎直方向成60。的過(guò)程中，繩上拉力一直減小

分別為a、β（a>β）。用Fl.F2分別表示OM、ON的拉力，則（）

B.細(xì)繩由初始位置移動(dòng)到與豎直方向成60。的過(guò)程中，桿的彈力?直增大

C.細(xì)繩豎直時(shí)，小物塊B受到水平向右的靜摩擦力

D.當(dāng)細(xì)繩與豎直方向成60。時(shí)，桌面對(duì)小物塊B的作用力的大小等于遍mg

10.（2分）元代《王楨農(nóng)書(shū)》記載了母斗，它是一種小型的人力提水灌田農(nóng)具，形狀像斗，兩邊繩，靠?jī)扇?/p>

拉繩牽斗取水。如圖所示，忽略繩子質(zhì)量，庠斗處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩人站得越遠(yuǎn)，則（）

A.F1的豎直分力大于F2的豎直分力

B.F1的豎直分力等于F2的豎直分力

C.F1的水平分力大于F2的水平分力

D.F1的水平分力等于F2的水平分力

A.兩邊繩子對(duì)庠斗的合力越大B.兩邊繩子對(duì)唐?斗的合力越小

8.（2分）百米飛人蘇炳添因?yàn)橛畜@人的彈跳力而被戲稱他有彈簧腿。彈跳過(guò)程中屈膝是其中?個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作。

C.人對(duì)每邊繩子的拉力越小D.人對(duì)每邊繩子的拉力越大

如圖所示，人下蹲，膝蓋關(guān)節(jié)彎曲角度為8,設(shè)此時(shí)大小腿肌群對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力F的方向水平向后，且大

11.（2分）如圖所示，傾角為30。的斜面體固定在水平面上，一橫截面半徑為R的半圓柱體丙放在水平面上，

腿、小腿骨對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力大致相等，那么腳掌所受地面向上的彈力約為（）

可視為質(zhì)點(diǎn)的光滑小球乙質(zhì)量為m,用輕繩拴接置于半圓柱上；質(zhì)量為2m的物塊甲用輕繩拴接放在斜面體

上，拴接小球乙與拴接物塊甲的輕繩與豎直的輕繩系于O點(diǎn)，且O點(diǎn)位于半圓柱圓心的正上方。已知O點(diǎn)到

水平面的高度為2R,拴接小球乙的輕繩長(zhǎng)度為√5R,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。則下列說(shuō)法

正確的是（）

r

A「RD___-___

2sιnO.502cosO.50c?鼻2cotO.50

9.（2分）如圖所示，細(xì)繩一端與質(zhì)量為m的小物塊4相連，另一端懸掛在以小物塊力為圓心，半徑為繩長(zhǎng)的一

O,B.繩04的拉力先減小后增大

C.地面對(duì)斜面體有向右的摩擦力

D.地面對(duì)斜而體的作用力一直在減小

近、..…14.（3分）將一個(gè)8N的力分解成兩個(gè)分力，下列各組值可能的有（）

A.拴接小球乙的輕繩拉力大小為mgA.IN和IoNB.ION和IONC.IoN和20ND.20N和20N

B.小球乙對(duì)半圓柱體的壓力大小為Wmg三、實(shí)驗(yàn)探究題（共1題；共6分）

15.（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)，其中A為固定橡皮筋的圖

C.物塊甲所受的摩擦力方向沿斜面向下

釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。

D.半圓柱體所受的摩擦力大小為空mg

12.（2分）如圖所示，兩輕質(zhì)肩帶將裙子對(duì)稱地懸掛在三角形衣架上晾曬。每根肩帶傾斜，A處與衣架臂的

夾角0>90o,貝IJ()

（I）（1分）某次實(shí)驗(yàn)中兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力及兩個(gè)拉力的合力F的示意圖如圖2所示，P為一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)

拉橡皮筋時(shí)的拉力。如果沒(méi)有操作失誤則圖2中的F與F兩方中，方向一定沿Ao方向的是0

（2）（2分）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，下列步聚中必要的是一。

A.衣架對(duì)裙子的作用力大于裙子的重力A.實(shí)驗(yàn)前要用力拉彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤，檢查指針能否達(dá)到最大量程處

B.每根肩帶的拉力等于裙子重力的?半B.實(shí)驗(yàn)前要將兩只彈簧測(cè)力計(jì)豎直互鉤對(duì)拉，檢查兩彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)是否相同

C.A處肩帶所受的靜摩擦力小于肩帶的拉力C.兩分力的夾角應(yīng)取90。較好，便于之后運(yùn)算中采用勾股定理以驗(yàn)證平行四邊形定則

D.增加A、B的間距，每根肩帶的拉力變小D.拉力方向應(yīng)與木板平面平行，且兩個(gè)分力的值要適當(dāng)大些

二、多選題（共2題；共6分）（3）（1分）同學(xué)接著進(jìn)行了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)，一豎直木板上固定白紙，白紙上附有角度刻度線，彈簧

13.（3分）如圖，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上，三條輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩結(jié)于。點(diǎn)。

測(cè)力計(jì)a和b連接細(xì)線系于O點(diǎn)，其下端用細(xì)線掛一重物Q,使結(jié)點(diǎn)。靜止在角度刻度線的圓心位置。分別

?條繩跨過(guò)定滑輪平行于斜面體連接物塊P,?條繩連接小球Q,另一條繩。A在外力尸的作用下，處于水平方

讀出彈簧測(cè)力計(jì)a和b的示數(shù)，并在白紙上記錄拉線的方向。則圖中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為N：彈

向?，F(xiàn)緩慢改變繩。力的方向至6<90。，且整個(gè)過(guò)程中保持P、Q及斜面體靜止不動(dòng)，結(jié)點(diǎn)。位置不變。下列

簧測(cè)力計(jì)a、b均繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，且保持兩彈簧測(cè)力計(jì)間的夾角不變，直到彈簧測(cè)力計(jì)a方向水平為

說(shuō)法正確的是（）

止，此過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)會(huì)、彈簧測(cè)力計(jì)b的示數(shù)會(huì)（填“變大”、"不變”、“變

小”、“先變大后變小'’或"先變小后變大

A.斜面對(duì)物塊P的摩擦力一直在減小

答案解析部分因?yàn)榫W(wǎng)繩完全相同，并且構(gòu)成的是正方形，。點(diǎn)到最低是aoe,goc所成的角度是120度，所以Fa=Fe=FC=Fg

且Fa與Fe的合力Fa=\

1.【答案】D

【解析】【解答】A.木塊做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，沿斜面方向受到水平向左的推力F、沿斜面向下的重力的分同理Fg與Fc的合力也是Fg=I

量mgsinα,則摩擦力的方向與這兩個(gè)力的合力等大反向，則摩擦力方向指向右上方，而速度方向與滑動(dòng)摩擦

B符合題意，ACD不符合題意。

力的方向相反，可知物塊的速度方向指向左下方，A不符合題意；

故答案為：B。

【分析】對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析。網(wǎng)繩完全相同，并且構(gòu)成的是正方形。。點(diǎn)到最低是aoe,goc所成的角度是

120度。

3.【答案】C

【解析】【解答】根據(jù)題意，對(duì)小球P受力分析，設(shè)P的質(zhì)量為mi，受繩子的拉力T、拉力F和本身重力

mlg,由于緩慢拉動(dòng)物體P,則物體P處于動(dòng)態(tài)平衡，所受的三個(gè)力可構(gòu)成閉合三角形，如圖所示。

B.由圖可知，力F的大小不一定等于mgsina,B不符合題意：

C.由圖可知，力F小于木塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦力f,C不符合題意;

D.木塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦力f=「F2+(TngSina)2

動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為“=L=f=J，+(mgsina)2

FFNmgcosamgcosa

D符合題意。

故答案為：D。隨著。的增大，水平拉力F、細(xì)繩拉力T均逐漸增大。設(shè)物體Q的質(zhì)量為根2,斜面的傾角為Q，對(duì)物體Q受力

分析，若剛開(kāi)始T>mzgsina,物塊Q有上滑趨勢(shì)，受到的靜摩擦力沿斜面向下，由平衡條件可得n?gsina+

【分析】木塊做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，沿斜面方向受到水平向左的推力F。摩擦力的方向與這兩個(gè)力的合力等f(wàn)=T

大反向，摩擦力方向指向右上方。則隨著T增大，f增大；

2.【答案】B若剛開(kāi)始TVmzgsina,物塊Q有下滑趨勢(shì)，受到的靜摩擦力沿斜面向上，由平衡條件可得T+f=zz?gsina

【解析】【解答】對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析則隨著T增大，f可能一直減小，也可能先減小到零后反向增大。

故答案為：Co

【分析】對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的合成得出細(xì)繩拉力的變化情況，對(duì)物體Q進(jìn)行受力分析利用共點(diǎn)力

平衡得出f的變化情況。

4.【答案】B

F/1

【解析】【解答】當(dāng)兩段繩子夾角為120。時(shí)F=mg

當(dāng)兩段繩子夾角為60。時(shí)F'cos30°二與ng故答案為：Bo

解得/=孚F

【分析】畫(huà)出物體受力分析圖，同一根繩子各處拉力大小相等。結(jié)合矢量合成法則求解。

B符合題意。

6.【答案】C

故答案為：B

【解析】【解答】對(duì)桶和水受力分析，如圖

【分析】分別列出兩段繩子夾角為120。時(shí)和兩段繩子夾角為60。時(shí)分力與重力的關(guān)系，求解繩子上的拉力。

5.【答案】B

【解析】【解答】A.設(shè)重物重力為G,圓環(huán)受力如圖

由平衡條件可得手對(duì)輕繩的拉力為％=F2=?=^mg

依題意手中輕繩長(zhǎng)度是桶口直徑的兩倍，則手中輕繩的夾角為60。，設(shè)輕繩中張力為T(mén),有T./號(hào)機(jī)

~cos30c

1

3

由平衡條件得2Tcos8=G

故答案為：Co

解得"會(huì)

當(dāng)乙站在B點(diǎn)緩慢釋放輕繩，使重物下降，。變小，G不變，拉力丁變小，A不符合題意;【分析】對(duì)桶和水受力分析，由平衡條件結(jié)合平行四邊形法則以及幾何關(guān)系可得手對(duì)輕繩的拉力。

7.【答案】D

【解析】【解答】將R和F?沿水平方向正交分解得：F1sina=F2sin∕?,C錯(cuò)誤，D正確；

7

豎直方向正交分解得：/ICoSa+F2cosβ=mg

因?yàn)閍>6，所以Sina>sin0,COSaVCOS。,

所以FI<F2,Fi豎直分力尸ICoSQ明顯小于F?豎直分力無(wú)CoSdAB錯(cuò)誤.

故答案為：D

由平衡條件可得/=TsinO

【分析】對(duì)力沿水平方向和豎直方向正交分解，由簡(jiǎn)單三角函數(shù)比較得出各個(gè)方向分力大小。

由A選項(xiàng)可知T變小，6變小，所以/變小，C不符合題意：

8.【答案】D

B.由AC選項(xiàng)可知，/與T的合力方向?yàn)樨Q直向下，恒等于重物重力的二分之一，結(jié)合上圖工人甲受到高臺(tái)的

【解析】【解答】根據(jù)力的合成與分解可知，對(duì)膝關(guān)節(jié)，合力為2F]Cθs0.58=F

支持力不變，B符合題意：

小腿骨對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力％=亍與^

l2cos0.5θ

D.工人甲處于平衡狀態(tài)，合力為零，工人甲受到高臺(tái)和繩的作用力的合力大小始終等于工人甲的重力不變，

則膝關(guān)節(jié)對(duì)小腿骨豎直方向的作用力為F?=FlSinOSe

D不符合題意。

因?yàn)槟_掌對(duì)地面的豎直方向的作用力約為出，根據(jù)牛頓第三定律可知，腳掌所受地面向上的彈力約為F2=10.【答案】D

F【解析】【解答】對(duì)母斗受力分析，可知兩條繩子與豎直方向夾角相同，提供大小相等的拉力。合力與庠斗的

2cotO.50

重力平衡。所以兩人站的遠(yuǎn)近不影響繩子對(duì)圖斗的合力，當(dāng)兩人站得越遠(yuǎn)，兩繩夾角越大，則繩中拉力越

故答案為：Do

大。ABC不符合題意，D符合題意。

故答案為：D.

【分析】?jī)纱卫闷叫兴倪呅畏▌t對(duì)力進(jìn)行合成與分解。根據(jù)牛頓第三定律可知腳掌所受地面向上的彈力。

9.【答案】B

【分析】根據(jù)平衡條件結(jié)合力的合成與夾角變化關(guān)系：合力一定時(shí)，分力隨著夾角的增大而增大。

【解析】【解答】AB.細(xì)繩由初始位置移動(dòng)到與豎直方向成60。角的過(guò)程中，輕桿對(duì)A的作用力T方向不變,

11.【答案】D

小物塊A的重力為恒力，細(xì)繩的拉力F大小方向在變化，如圖

【解析】【解答】AB.對(duì)小球乙受力分析如圖1所示，由相似三角形知識(shí)得爭(zhēng)=%=看

解得拴接小球乙的輕繩拉力大小T=5mg

小球乙受到的支持力為N=Img

根據(jù)力的合成可知，當(dāng)細(xì)繩與輕桿方向垂直時(shí)，繩上的拉力最小，有r=GSin60。

故繩上的拉力先減小后增大，桿的彈力一直增大，A不符合題意，B符合題意；根據(jù)牛頓第三定律可知，小球乙對(duì)半圓柱體的壓力大小為：mg,AB不符合題意：

C.以小物塊A為研究對(duì)象，細(xì)繩豎直時(shí)，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件，輕桿對(duì)A作用力大小為零；以B為研究

對(duì)象，B不受摩擦力作用，C不符合題意：

D.當(dāng)細(xì)繩與豎直方向成60。角時(shí)，以物塊A為研究對(duì)象，A受到的三個(gè)力合力為零，構(gòu)成一個(gè)等邊三角形，

故此時(shí)桿對(duì)小物塊的作用力大小為丁=mg

以B研究對(duì)象，受力如圖

C.設(shè)拴接小球乙的輕繩與豎直方向的夾角為%由幾何關(guān)系可知(2R)2=R2(√3R)2

2mg+

所以連接乙球的輕繩與半圓柱體相切Sina=4=：

根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件，水平方向f=T'sin6()o

豎直方向FN=2mg+Tcos60o=2.Smg解得α=30o

22

桌面對(duì)小物塊B的作用力的大小為F衰=y∣F+f=J(2.5mg)2+/=yfymg以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，對(duì)其受力分析如圖2所示，拉力T和F2的合力與B等大反向，由平衡關(guān)系得F2=

Ttana

D不符合題意。

代入數(shù)據(jù)解得F=Img

故答案為：Bo2

物塊甲的重力沿斜面向下的分力大小為2mgsin30o=mg>?mg

【分析】對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的合成得出繩子的拉力以及桿的彈力的變化情況：以物體B為研究對(duì)

則物塊甲所受的摩擦力沿斜面向上，C不符合題意;

象進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡以及力的合成得出桌面對(duì)小物塊B的作用力。

D.以小球乙和半圓柱體丙整體為研究對(duì)象，由力的平衡條件可知，半圓柱體丙所受的摩擦力方向水平向左,B符合題意：

大小等于拉力T沿水平向右方向的分力，即HTsina=孚ZngX產(chǎn)乎mgC.以斜面體和P整體為研窕對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件可知，斜面體受地面的摩擦力與OB繩子水平方向

的拉力等大反向，可知斜面所受的摩擦力方向向左，C不符合題意：

D符合題意。

D.以斜面體和P整體為研究對(duì)象受力分析，由于繩OB的拉力?直減小，其豎直向下的分力和水平分力?直

故答案為：Do

減小，根據(jù)豎直方向受力平衡，可知地面對(duì)斜而體的支持力和向左的摩擦力不斷減小，所以地面對(duì)斜面體的

作用力?直在減小，D符合題意。

【分析】AB.對(duì)小球乙受力分析進(jìn)行受力分析，結(jié)合力的平衡條件以及力的合成和幾何關(guān)系就可以解答該題

故答案為：BD

了，注意平行四邊形中的三角形和物質(zhì)擺放結(jié)構(gòu)中的三角形相似是解答該題的關(guān)鍵；0

C.以0點(diǎn)為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系就可以求出繩子的拉力結(jié)合對(duì)甲的受力分析就可以得出答

【分析】緩慢改變繩OA的方向過(guò)程中，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，利用平行四邊形定則得出斜面對(duì)物塊的摩擦力

案；

以及細(xì)繩拉力的變化情況，以斜面體和P整體為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得出斜面所受摩擦力的

D.以小球乙和半圓柱體丙整體為研究對(duì)象，由力的平衡條件可知，半圓柱體丙所受的摩擦力方向水平向左，大

方向。

小等于拉力T沿水平向右方向的分力，合理選擇整體法和隔離法就可以快速解題。

14.【答案】B,D

12.【答案】C

【解析】【解答】A.兩個(gè)力的合力大小范圍為∣FI-F2∣≤F≤Fι+F?

【解析】【解答】裙子受力平衡，所以衣架對(duì)裙子的作用力等于裙子的重力，故A錯(cuò)誤；

IN和ION的合力范圍為9N至11N,不可能是8N的兩個(gè)分力，A不符合題意；

由于A處與衣架臂的夾角090。，所以每根肩帶的拉力大于裙子重力的一半，故B錯(cuò)誤；

B.10N和IoN的合力范圍為ON至20N,有可能是8N的兩個(gè)分力，B符合題意：

對(duì)A處受力分析可知，A處啟帶所受的靜摩擦力小于肩帶的拉力，故A正確；

C.1ON和20N的合力范圍為ION至30N,不可能是8N的兩個(gè)分力，C不符合題意；

增加A：B的間距，每根肩帶的拉力變大，故D錯(cuò)誤；

D.20N和