2024年高考物理復(fù)習(xí)考點06 力的合成與分解（核心考點新高考）（解析版）

考點06力的合成與分解

1.3年真題考點分布

題型選擇題

高考考點力的合成與分解；力的正交分解

2023江蘇卷7題、浙江春招2題、浙江卷6題

海南卷7題、遼寧卷4題、浙江卷10題、廣東卷1題、河北卷7題、浙江

新高考2022

春招4題

2021重慶卷1題、海南卷8題

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】近3年新高考卷對于運動的描述考查共計11次，主要考查：

1.力的合成與分解的應(yīng)用；

2.力正交分解的應(yīng)用；

【備考策略】熟練掌握力的合成法、力的分解法和力的正交法的正確使用；運用正交分解法解題時，靈活

建立坐標(biāo)系，要與動力學(xué)建立坐標(biāo)系原則進(jìn)行區(qū)分；本節(jié)內(nèi)容貫穿整個高中物理，是解決電磁

學(xué)和能量題型的關(guān)鍵，需要2024年考生引起重視。

【命題預(yù)測】力的合成與分解在近3年的全國新高考地區(qū)出現(xiàn)波浪起伏變化，2021年和2023年出現(xiàn)的次

數(shù)較少，2022年出現(xiàn)的次數(shù)高達(dá)6次，推斷2024年新高考出現(xiàn)力的合成與分解類題型次數(shù)將

會擴(kuò)大。2024年高考對物體的受力分析更多省份將會與?；顚嶋H相結(jié)合,考牛在題型訓(xùn)練時，

需要朝向這個方向。

考點梳理

考法1力的合成

一、合力與分力

1.定義：如果一個力作用產(chǎn)生的效果與幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力,

那幾個力叫做這一個力的分力.

2.關(guān)系：合力與分力是等效替代關(guān)系.

合力的作用效果與分

二、力的合成

1.定義：求幾個力的合力的過程.

2.運算法則

(I)平行四邊形定則：求兩個互成角度的分力的合力，可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,

這兩個鄰邊之間的對絲線就表示合力的大小和方向.如圖甲，R、桂為分力,，,為合力.

（2）三角形定則：把兩個矢量的首尾順次連接起來，第一個矢量的首到第二個矢量的尾的有向線段為合矢

量,如圖乙，F(xiàn)、、片為分力，尸為合力.

三、合力的大小范圍

1.兩個共點力的合成：I川一片|W/^W四+公，即兩個力大小不變時，其合力隨夾角的增大而減小，當(dāng)兩

力反向時，合力最??；當(dāng)兩力同向時，合力最大.

2.三個共點力的合成

（1）最大值：三個力共線且同向時，其合力最大，為E+K+E.

（2）最小值：任取兩個力，求出其合力的范圍，如果第三個力在這個范圍之內(nèi)，則三個力的合力的最小值

為零，如果第三個力不在這個范圍內(nèi)，則合力的最小值為最大的一個力減去另外兩個較小的力的大小之和.

3.幾種特殊情況的共點力的合成

類型作圖合力的計算

月=N"2+月2

互相垂直tan0=]

------------T

2A

A0

F'=2F\CQS—

乙

兩力等大，夾角〃>F

尸2=尸1少與石夾角為丁

F

兩力等大且夾角120°合力與分力等大

F

工典例引領(lǐng)

【典例1】（2023秋?重慶?高一統(tǒng)考期末）某同學(xué)研究兩個共點力的合成時得出合力/隨夾角。變化

的規(guī)律如圖所示。下列說法中正確的是（）

1.（2023?重慶云陽??？寄M預(yù)測）如圖所示，AO、BO、C。是完全相同的繩子，并將鋼梁水平吊

起，若鋼梁足夠重時，繩子A。先斷，則（）

A.0=120°

B.9>120°

C.6<120°

D.不論8為何值，AO總是先斷

【答案】C

【詳解】以結(jié)點O為研究對象，分析受力，作出力圖如圖.

根據(jù)對稱性可知，80繩與CO繩拉力大小相等.由平衡條件得：F=2Fy,當(dāng)鋼梁足夠重時，AO繩先

斷，說明尸》凡則得到2/]＞尸，解得：夕V120。，故C正確，ABD錯誤。

2.（2022?上海?模擬預(yù)測）如圖所示，解放軍戰(zhàn)士在水平地面上拉著輪胎做勻速直線運動進(jìn)行負(fù)荷訓(xùn)

練，運動過程中保持雙肩及兩繩的端點A、B等高。兩繩間的夾角為9=60。，所構(gòu)成的平面與水平面間

的夾角恒為。=53。，輪胎重為G,地面對輪胎的摩擦阻力大小恒為F,則每根繩的拉力大小為（）

A.巫片B.如RC.苴FfD.正匕

9293

【答案】C

f）

【詳解】設(shè)每根繩的拉力為尼則這兩根繩拉力的合力七=2尸COSQ

方句沿繩子所組成角的角平分線，與水平面的夾角為。，受力分析如圖所示

對輪胎外■cosan%

*Ff_5&p

解得；0=~故ABD錯誤，C正確。

2cosacos—

2

故選Co

考法2力的分解

一、力的分解

1?力的分解

（1）定義：求一個力的分力的過程,力的分解是力的合成的逆運算.

（2）遵循的原則：①平行四邊形定則:②三角形定則

2.力的分解的原則

（1）如果沒有限制、對某已知力，以它為對角線，可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形，即同一個力F以分

解為無數(shù)對大小、方向不同的分力，一個已知力應(yīng)怎樣分解，要根據(jù)實際情況（力的作用效果、實際需要等）

確定。

（2）力的分解案例

實例分析

地面上物體受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn)，

另一方面向上提物體，因此拉力F可分解為水平向前的力B和豎直向上

的力F2

質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使物體具有

沿斜面下滑趨勢的分力B：二是使物體壓緊斜面的分力F2,

Fj=mgsince,F?=mgcosa

質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時.其重力產(chǎn)生兩

個效果：一是使球壓緊板的分力B：二是使球壓緊斜面的分力F2，

F=ingtana,F=

2cosa

質(zhì)量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上，其重力產(chǎn)生兩個效果:

一是使球壓緊豎直墻壁的分力R；二是使球拉緊懸:線的分力F2,

F,=a

F=mgtana,cosa

A、B兩點位于同一平面上，質(zhì)量為m的物體由AO、BO兩線拉住，其

重力產(chǎn)生兩個效果：一是使物體拉緊A0線的分力F2；二是使物體拉緊

B0線的分力質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止，其重力產(chǎn)生兩個效

果：一是拉伸AB的分力R；二是壓縮BC的分力F2,

i=4

2sina

質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是拉伸

AB的分力Fi；二是壓縮BC的分力F2,FX=mgtana,￡=」駕

~cosa

3.小結(jié)：方法歸納

I.力的分解問題選擇原則

（I）選用哪一種方法進(jìn)行力的分解要視情況而定，一般來說，當(dāng)物體受到三個或三個以下的力時，常利用

三角形法則或按實際效果進(jìn)行分解或合成，若這三個力中，有兩個力互相垂直，可選用正交分解法。

（2）當(dāng)物體受到三個以上的力時，常用正交分解法

2.按力的作用效果分解一般思路

典例引領(lǐng)

【典例3】（2023?遼寧葫蘆島?統(tǒng)考二模）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

相司的水平等高圓柱體小B之間，并用豎直向下的恒力/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A、B距離不變，則（）

A.圓柱體A、B對瓜子壓力的合力為零

B.頂角。越大，圓柱體A對瓜子的壓力越小

C.頂角，越大，圓柱體A對瓜子的壓力越大

D.圓柱體人對瓜子的壓力大小與頂角。無關(guān)

【答案】B

【詳解】A.圓柱體A、8對瓜子壓力的合力不為零，合力的方向豎直向上，A錯誤;

F

BCD.根據(jù)平行四邊形定則和三角函數(shù)得,加且_2￡,解得F人一心;門夕

2~FA2smi

合力尸恒定，頂角夕越大，圓柱體A對瓜子的壓力/越小，BE確，CD錯誤;

故選B。

☆即時檢測

1.（2023?山東?模擬預(yù)測）有一種多功能“人〃字形折疊梯，其頂部用活頁連在一起，在兩狒中間某相

對的位置用一輕繩系住,如圖所示，可以通過調(diào)節(jié)繩子的長度來改變兩梯的夾角8。一研量為，〃的人站

在梯子頂部，若梯子的質(zhì)量及梯子與水平地面間的摩擦不計，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）

A.。角越大，梯子對水平地面的作用力越大

B.。角越大，梯子對水平地面的作用力越小

C.9角越大，繩子的拉力越大

D.。角越大，人對梯子的壓力越大

【答案】C

【詳解】AB.對人和梯子整體，進(jìn)行分析，有〃吆=&

根據(jù)牛頓第三定律，可知梯子對水平?地面的作用力與水平地面對梯子的支持力等大，與。角無關(guān)，故AB

錯誤：

CD.對一側(cè)的梯子受力分析，人給的沿梯子向下的壓力，地面給的豎直向上的支持力（不變），繩子給的水

平方向的拉力，如圖

F.,

可知。角越大，繩子的拉力越大，故C正確;

D.對人做受力分析，梯子對人的支持力大小等于人的重力，梯子對人的支持力與人對梯子的壓力是相互

作用力，大小與8無關(guān)，故D錯誤。

故選Co

2.（2023?廣東?模擬預(yù)測）2020年的春節(jié)剛剛來臨，國內(nèi)多地發(fā)生新型冠狀病毒肺炎疫情，許多醫(yī)務(wù)

工作者自愿放棄休假為抗擊疫情奮戰(zhàn)。在藥物使用中就應(yīng)用到很多物理知識。兩圖分別是用注射器取藥

的情景和針尖刺入瓶塞的物理圖樣，針尖的頂角很小，醫(yī)生沿著注射器施加一個較小的力F,針尖會對瓶

塞比生很大的推力?，F(xiàn)只分析如圖的針尖傾斜側(cè)面與水平側(cè)面對瓶塞產(chǎn)生的兩個推力，則（）

甲乙

A.針尖在兩個側(cè)面上對瓶塞的兩個推力是等大的

B.針尖在傾斜側(cè)面上對瓶塞的推力比水平側(cè)面的推力大

C.若“一定，使用頂角越小的針尖，則傾斜側(cè)面對瓶塞產(chǎn)生的推力就越小

D.針尖在傾斜側(cè)面上對瓶塞的推力FN=FcosO

【答案】B

【詳解】AB.將力F分解在垂直于針尖的兩個側(cè)面的方向上，如圖所示

由幾何關(guān)系知，針尖在傾斜側(cè)面上對瓶塞的推力”比水平側(cè)面的推力大，故A錯誤，B正確;

CD.由數(shù)學(xué)知識得及=-J

sine

若F定，使用頂角越小的針尖，則傾斜側(cè)面對瓶塞產(chǎn)生的推力就越大，故CD錯誤。

故選Bo

考法3力的正交分解

1.定義：將已知力按互相垂直的兩個方向進(jìn)行分解的方法.

2.建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點力的作用點為原點，在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則（使

盡最多的力分布在坐標(biāo)軸上）；在動力學(xué)中，往往以加速度方向和垂直加速度方向為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系.

3.方法：物體受到多個力長、F”2、…作用，求合力尸時:可把各力向相互垂直的x軸、y軸分解.

X軸上的合力E=FH+FX2+FX3+…

），軸上的合力廣、=居|+62+尸、，3+…廠凡y

——尸2a\

17

合力大小F=7F.3+F?\，1

人力方向.—正偉決咖tan0一0______；：:、

口刀尸J：JA-tnl7kzfj7J。，火,Jid"（7p.尸?■/0月’％

4.結(jié)論N」

心

F.

（1）如果物體處于平衡狀態(tài)，則：F產(chǎn)0,Fy=0

（2）當(dāng)物體在x方向做運加速運動，貝ij：Fx=ma,F^O；如果物體在y方向在也勻加速直線運動，則Fx=0,

Fy=ma

☆卷啰3期

【典例4】（2022?湖南長沙?長沙市實驗中學(xué)?？家荒＃┤鐖D所示，A、B是粗糙水平面上的兩點，

O、P、A三點在同一豎直線上，且。尸=￡,在P點處固定一光滑的小立柱，一小物塊通過原長為A的彈

性輕繩與懸點。連接。當(dāng)小物塊鄲止于A點時，小物塊受到彈性輕繩的拉力小于重力。將小物塊移至8

點（彈性輕繩處于彈性限度內(nèi)，且滿足胡克定律），由靜止釋放后小物塊沿:地面向左運動通過4點，若

4<￡,則在小物塊從8運動到A的過程中（）

77777777777777777777T

AB

A.小物塊受到的滑動摩擦力保持不變B.小物塊到的滑動摩擦力逐漸減小

C.小物塊受到的滑動摩擦力逐漸增大D.小物塊受到的滑動摩擦力比:減小后增大

【答案】B

【詳解】對小物塊受力分析，因為。<￡，設(shè)彈性輕繩開始原長到A點的伸一長量為％,

則在A點物塊對地面的壓力F*=mg-H。

設(shè)在6點繩子與豎直方向的夾角為仇則物塊在6點彈性輕繩中的張力T=A（，4）

4+co”s廣。

則物塊在B對地面的壓力為%+~+L-。）cos。=〃zg

+—L）—（L-4）cos0

cos夕

因為&<L,小物塊從3運動到A的過程中，繩與豎直方向的夾角。減小，（:os8增大,物塊對地面的正

壓力減小，由/=〃尸N可知，小物塊受到的滑動摩擦力逐漸減小。故選B。

☆即時檢測

1.（多選）（2023秋?高一課時練習(xí)）在表面粗糙、傾角為。的傾斜臺面上，一塊長為L重力為G的長

木塊由靜止開始滑下。已知木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)為"。木塊在滑離臺面的過程中，到達(dá)如圖所示位

A.木塊對臺面的壓力為Geos。

B.木塊對臺面的壓力為:Geos。

C.臺面對木塊的摩擦力為"Geos0

D.臺面對木塊的摩擦力為Geos。

【答案】AC

【詳解】對木塊受力分析如圖所示

在垂直臺面方向，有FA=GCOS6

因比木塊對臺面的壓力為F4FN=GCOS6

由滑動摩擦力公式可得/>">"Gcos0

故選ACo

2.（多選）（2022?四川綿陽,鹽亭中學(xué)模擬預(yù)測）圖1、2、3、4所示的四種情況是某一質(zhì)點在同一豎直平

面內(nèi)同時受到的三個共點力，若坐標(biāo)紙中每格邊長表示1N的大小的力，則下列關(guān)于此質(zhì)點所受的合外力

的說法中正確的是（）

F\

A.圖1中質(zhì)點所受的合外力大小是12N,方向沿水平方向右

B.圖2中質(zhì)點所受的合外力等于0

C.圖3中質(zhì)點所受的合外力大小是8N,方向豎直向上

D.圖4中質(zhì)點所受的合外力大小等于5N

【答案】AC

【詳解】A.對圖1根據(jù)三力的圖示，知B、人在豎直方向分力的大小均為3個單位，方向相反，在水平

方句的分力分別為6個單位和2個單位，方向與R方向相同。根據(jù)正交分解法知，3個力的合力為12個

單位，即”分=12N,方向水平向右，故A正確；

B.對圖2,K與乃的合力與B大小相等，方向相同，所以3個力的合力為6個單位，即”#=6N,方向

水平向右，故B錯誤；

C.圖3中，將尸3與尸2正交分解，則水平方向大小相等，方向相反；豎直方向為5個單位，所以3個力

的合力為8個單位，即/分=8N,方向豎直向上，故C正確；

D.圖4中，將人與人正交分解，水平方向大小為1N,豎直方向為4N,所以3個力的合力在水平方向

的大小為1N,在豎直方向為3N,由勾股定理求得合力大小等于Ji6N,故D錯誤。

故選ACo

好題沖關(guān)

【基礎(chǔ)過關(guān)】

1.（2023?湖南邵陽-統(tǒng)考模擬預(yù)測）兩個共點力的大小分別為8N和13N,則這兩個共點力的合力的

最小值是（）

A.3NB.4N

C.5ND.6N

【答案】C

【詳解】當(dāng)兩個共點力方向相反時，這兩個共點力的合力最小，則有匕加=13N-8N=5N

故選C“

2.（2023?湖南?校聯(lián)考三模）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，西木板的另?端點8、C分別用薄木板頂

住衣櫥和墻角，該同學(xué)站在該裝置的A處。若調(diào)整裝置A點距地面的高/?二14cm時，B、C兩點的間距

L=96cin,8處衣櫥恰好移動。已知該同學(xué)的質(zhì)最為〃，=50kg,重力加速度大小取g=9.8m/J,忽略A

【答案】C

【詳解】該同學(xué)站在A點時，重力產(chǎn)生兩個作用效果力￡、F”如圖所示

設(shè)"、鳥與豎直方向夾角為氏則代尸廣去

在3點6分解如圖所示

F]P

則水平推力為尸=Ksin夕=卓lan夕

由幾何關(guān)系得tane=5~

2/z

聯(lián)立可得F='生=840N

4/2

故選C.

3.（2023?廣東梅州?統(tǒng)考二模）梅州的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)有不少，興寧花燈就是其中一種，它與北京宮

燈是一脈相承，始于宋代，流行于明清，是傳承了上千年的客家傳統(tǒng)習(xí)俗，花燈用四條長度相同、承受

能力相同的繩子高高吊起，如圖所示，繩子與豎直方向夾角為0,花燈質(zhì)量為小，則卜列說法正確的是

（）

A.每條繩子的拉力均相同B.增大繩子與豎直方向的夾角，花燈受的合外力增大

C.繩子拉力的合力方向為豎直方向D.繩子長一些更易斷

【詳解】A.每條繩子的拉力的大小相等，但力的方向不一樣，A錯誤;

B.由于花燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以合外力始終為零，所以增大繩子與豎直方向的夾角，花燈受的合外力不

變，B錯誤;

C.合外力始終為零，子拉力與重力等大反向，故繩子拉力的合力方向為豎直方向，C正確;

D.設(shè)繩子拉力為7.則4TcosO=〃?g

解得1信‘繩子長一些‘夾角°減小’則拉力變小‘不容易斷’口錯誤。

故選Co

4.（2023?海南?？?海南中學(xué)?？既＃┤鐖D所示，甲、乙兩位同學(xué)用同樣大小的力年鳥提著一個

水桶，水桶在空中處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是（）

A.斗鳥大小都等于水桶重力的一半B.66與豎直方向的夾角相等

C.減小人與6的夾角，￡、鳥大小不變D.減小E與6的夾角，￡、鳥的合力變大

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)平衡條件可知，只有當(dāng)月、鳥都是沿豎直向上的方向時，兩力大小才等于水桶重力的一

半，故A錯誤；

B.由平衡條件可知，耳、鳥與豎直方向的夾角相等，故B正確；

CD.兩人的合力確定，大小等于桶和水的重力，根據(jù)力的合成結(jié)論可知，兩分力夾角越小，分力越小，

故CD錯誤。

故選Bo

5.（2023?安徽?校聯(lián)考三模）尖劈可用來卡緊物體，在距今約40~50萬年的新石器時代的石斧、石

矛都說明尖劈是人類最早發(fā)明并廣泛使用的一種簡單的工具。如圖所示為頂角很小的木質(zhì)尖劈，將它嵌

入木頭縫中，可起到卡緊物體的目的。已知木質(zhì)尖劈與木頭間的動摩擦因數(shù)為〃=2-百，為了使木質(zhì)尖

劈起到卡緊物體的作用，則木質(zhì)尖劈的頂角最大約為（)

C.22.5°D.7.5°

【答案】A

【詳解】由于尖劈具有對稱性，則分析尖劈一側(cè)受力即可,將F分解為豎直分力耳和水平分力廠2，設(shè)頂

將摩擦力分解如圖2所示

當(dāng)月《工時，尖劈可起到卡緊物體的作用,即有尸sindW〃尸cos。，得即"15。,2<9<30°

所以木質(zhì)尖劈的頂角最大約為30。，A正確。

故選Ao

6.（2023?遼寧鞍山?統(tǒng)考二模）有一列滿載的火車，以一定的初速度在水平軌道上做勻減速直線運

動，它的加速度大小為依。<1）,則裝滿礫石的某節(jié)車廂中，位于中間位置的一個質(zhì)量為〃?的礫石受到

的周圍其它礫石對它的總作用力大小應(yīng)是（）

A.n1sB.kffigC.〃2g（i+22pD.2P

【答案】C

【詳解】礫石隨火車起在水平方向上做勻減速直線運動，加速度大小與火車相同，對此礫石受力分析

可知，在水平方向上，其他礫石對它的作用力大小為尼=〃?必

在豎直方向上，此礫石受力平衡，則其他礫石對它的作用力大小為4=〃話

那么此礫石受到的周圍其它礫石對它的總作用力大小為八億+E）工〃*（1+&2向故C正確，ABD錯

誤，

故選Co

7.（2023?江蘇?模擬預(yù)測）在靜力平衡實驗中，匕、尸2和尸3三力作用于一圓環(huán)形軸承上，三力的方

向均通過軸承的圓心。初始狀態(tài)下，軸承靜止，圓軸緊靠在軸承底端，軸圓心和軸承圓心在同一豎直線

上，如圖所示。軸承與圓軸間的摩擦力可忽略，若只調(diào)整其中西力的量值，欲移動軸承使圓軸位于軸承

的正中央，則下列施力過程可能實現(xiàn)上述目的的是（）

A.增加工和尸3兩力的量值，且”3的量值增加較多

B.增加耳和巴兩力的量值，且上的量值增加較多

C.減小耳和B兩力的量值，且耳的量值減小較多

D.減小《和馬兩力的量值，且外的量值減小較多

【答案】B

【詳解】欲移動軸承使圓軸位十軸承的止中央，即要使軸承豎直向卜移動，則調(diào)整兩力后三個力的合力

方句要豎直向下，水平方向合力為零。

A.增加尼和a兩力的量值，且小的量值增加較多，合力斜向左上方，不符合題意，A錯誤；

B.增加「和居兩力的量值，且耳的量值增加較多，據(jù)平行四邊形定則可知，合力可豎直向下，符合題

意，B正確；

C.減小"和B兩力的量值，且心的量值減小較多，合力斜向左下方，不符合題意，C錯誤；

D.減小匕和尼兩力的量值，且月的量值減小較多，合力斜向右上方，不符合題意，D錯誤.

故選Bo

8.（2022?重慶沙坪壩?重慶一中?？寄M預(yù)測）車載手機(jī)支架是一種非常實用的小工具，可將其簡化

成相互垂直的斜面A8和斜面BC（如圖），斜面8C與水平面的夾角為仇質(zhì)量為〃?的手機(jī)在兩個斜面之

間保持靜止，重力加速度為g。將重力沿人8、BC方向分解，則沿斜面人B的分力大小為（）

77T77777777777777777

A.〃吆sin。B.〃?gcos8C.-------D.—\

tan0sin0

【答案】B

【詳解】根據(jù)題圖，由三角函數(shù)可得沿斜面48的分力大小G,二〃次cose,故ACD錯誤B正確。

故選Bo

9.（多選）（2023?廣東潮州?校考三模）耙在中國已有1500年以上的歷史，北魏賈思勰著《齊民要

術(shù)》稱之為"鐵齒棒”，將使用此農(nóng)具的作業(yè)稱作耙。如圖甲所示，牛通過兩根耙索拉耙沿水平方向勻速耙

地，兩根耙索等長且對稱，延長線的交點為?！瓓A角乙4。石=60。，拉力大小均為凡平面力。產(chǎn)與水平

面為夾角為30。（劣為AB的中點）,如圖乙所示。忽略耙索質(zhì)量，下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.兩根耙索的合力大小為產(chǎn)B.兩根耙索的合力大小為有產(chǎn)

C.他對耙的水平阻力大小為支0.地時耙的水平阻力大小為，

【答案】BC

【詳解】AB.兩根耙索的合力大小為尸=2戶8530。=>/52，A錯誤，B正確;

3

CD.由平衡條件，地對耙的水平阻力大小為/=Ucos30o=1F,C正確，D錯誤。

故選BC.

10.（2023?重慶?重慶八中?？寄M預(yù)測）一個質(zhì)量為1kg的物體，僅受到兩個力的作用，要使該物體

獲得的加速度大小為6m/s"則這兩個力的大小可能是（）

A.6N和6NB.3N和2NC.8N和3ND.4N和1N

【答案】AC

【詳解】對物體受力分析，由牛頓第二.定律得，物體所受的合力大小為/="以=6N

A.6N和6N的合力范圍是0?GV12N,A正確：

B.3N和2N的合力范圍是1NWF245N,B錯誤；

C.8N和3N的合力范圍是5NK用KUN,c正確；

D.4N和1N的合力范圍是3NW工K5N,D錯誤。

故選AC。

【能力提升】（10題）

1.（2023?遼寧?校聯(lián)考一模）如圖所示，斜拉橋可簡化為不對稱鋼索模型，橋面水平、塔柱豎直，己

知AC、A3的拉力大小分別為，c、小，且4。、與塔柱的夾角分別為。、。,且地面對塔柱

的作用力豎直向上。下列說法正確的是（）

甲乙

A.鋼索的拉力會對塔柱產(chǎn)生兩個效果，一方面豎直向上拉塔柱，另一方面沿水平方向拉塔柱

B.若橋面保持水平穩(wěn)定，則橋面的重心在。點的右側(cè)

C.鋼索對塔柱的拉力的合力斜向右下方

D.若橋面保持水平穩(wěn)定，則有7K?sinanT^sin/?

【答案】D

【詳解】A.鋼索的拉力會對塔柱產(chǎn)生兩個效果，一方面豎直向下拉塔柱，另一方面沿水平方向拉塔柱，

A錯誤；

B.橋面受到八丁與重力的作用處于平衡狀態(tài)，根據(jù)共點力平衡條件，重力經(jīng)過八丁的交點A,所以橋

面的重心在橋面與立柱的交點。處，B錯誤；

C,橋面受到八7與重力的作用處于平衡狀態(tài)，鋼索對橋面拉力的合力豎直向上，則鋼索對塔柱的拉力

的合力豎直向下，C錯誤；

D.當(dāng)橋面保持水平穩(wěn)定時，橋面受力分析如圖所示

g

根據(jù)平衡條件得：7；lcsin?=7；Bsin/7

D正確。

故選Do

2.（2023?河北石家莊?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，不可伸長、質(zhì)量不計的繩子兩端分別固定在豎直桿

PQ、MN上，雜技演員利用輕鉤讓自己懸掛在繩子上，不計輕鉤與繩間的摩擦。現(xiàn)將MN桿繞N點垂直

紙面向外緩慢轉(zhuǎn)動15。，該過程中關(guān)于繩子上張力大小的變化，下列說法正確的是（）

nM

二............4

A.逐漸變大B.逐漸變小C.始終不變D.先變大后變小

【答案】A

【詳解】當(dāng)MN桿繞N點垂直紙面向外緩慢轉(zhuǎn)動15。的過程中，繩子在逐漸被拉伸，繩子間的張角在增

大，又因為雜技演員用掛鉤讓自己懸掛在繩子上，故構(gòu)成了一個活結(jié)，因此繩子兩端的拉力大小相同，

且繩子兩端拉力的合力大小等于雜技演員的重力，根據(jù)平行四邊形定則可知，當(dāng)合力不變，兩分力之間

的夾角增大時兩分力必然增大。

故選A。

3.（2023?全國-模擬預(yù)測）唐代《來相經(jīng)》記載曲轅犁是一種起土省力的先進(jìn)耕犁。耕地過程中，牛

通過兩根耕索拉曲轅犁，如圖所示。忽略耕索質(zhì)量。卜.列說法正確的是（）

A.曲轅梨勻速前進(jìn)時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力

B.曲猿犁加速前進(jìn)時，耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力

C.其他條件相同，當(dāng)兩根耕索之間的夾角較大時，牛較省力

D.其他條件相同，當(dāng)兩根耕索之間的夾角較小時，牛較省力

【答案】D

【詳解】AB.耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作川力，無論犁勻速運動還是加速運動，這

兩個力都是等大反向，故AB錯誤；

CD.兩個分力一定時，夾角越小，合力越大，所以其他備件相同，當(dāng)兩根耕索之間的夾角較小時，牛較

省力，故C錯誤，D正確。

故選Do

4.（2023-全國?模擬預(yù)測）如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的小球A、B通過固定在O點的光滑滑輪用輕

繩相連，小球A置于光滑半圓柱上，小球B用水平輕繩拉著，水平輕繩另一端系于豎直板上，兩球均處

于靜止?fàn)顟B(tài)。已知。點在半圓柱橫截面圓心0/的正上方，0A與豎直方向成30。角、其長度與半圓柱橫截

面的半徑相等，與豎直方向成60。角，則（）

o

M

N

CB\

□V

A.0A桿受到小環(huán)的壓力大小為2〃名

B.0A桿受到小環(huán)的壓力大小為力〃?g

C.繩端從M點移到，，點繩子張力變大

D.繩端從B點水平向左移到N點繩子張力大小不變

【答案】D

【詳解】CD.時懸掛的重物受力分析可知，繩子中的拉力始終與重物重力平衡尸=，咫

故，無論繩子左端點如何移動繩子中的張力大小都保持不變，C錯誤，D正確；

AB.小環(huán)受力情況如圖所示

由幾何關(guān)系可知，兩繩了?夾角為120,故N=F=mg

由牛頓第三定律可知，桿受到小環(huán)的壓力大小為〃?g,AB錯誤。

故選Do

6.（多選）（2023?全國?模擬預(yù)測）卡車車廂中裝有完全相同的水泥圓管，下面的兩根圓管前端與車

廂壁接觸，上面的圓管未與車廂壁接觸，三根圓管互相接觸，如圖所示。已知圓管之間的動摩擦因數(shù)為

〃，重力加速度為g,最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力。下列有關(guān)說法中正確的是（）

A.汽車啟動過程，最上面的水泥圓管受到的摩擦力向前

B.汽車啟動過程，最上面的水泥圓管受到的摩擦力逐漸增大

C.為了安全起見，汽車剎車過程中的加速度不能超過

D.為了安全起見，汽車剎車過程中的加速度不能超過拽絲

3

【答案】AD

【詳解】AB.汽車啟動過程中，汽車做加速運動，故加速度方向向前；最上面的水泥圓管的加速度也向

前，故其受到的摩擦力方向向前；汽車啟動過程中，若牽引力恒定，則加速度大小不變，最上面的水泥

圓管受到的摩擦力大小不變；若發(fā)動機(jī)功率不變，則加速度減小，最上面的水泥圓管受到的摩擦力逐漸

減小，故A正確，B錯誤；

CD.最上面的水泥圓管的受力側(cè)視圖如圖

_mg_Bng

N-2COS30°-3

最大靜摩擦力為.7m=2/ZFN=二￡〃/〃&

若汽車剎車過程中，最上面的水泥圓管發(fā)生相對滑到，則將撞擊車頭車廂壁，發(fā)生安全事故，所以汽車

剎車的加速度不能超過勺=金=域空

m3

故C錯誤，D正確。

故選AD。

7.（多選）（2022?廣東佛山?順德一中校考模擬預(yù)測）如下圖，一條電纜由北向南繞過電桿轉(zhuǎn)向由東

向西，電纜與電桿的接觸點為尸。固定電桿的鋼索一端固定在P點，另一端固定在地面上，鋼索、電桿

與東西方向的電纜在同一豎直平面內(nèi)。設(shè)電纜線水平，南北、東西方向的電纜對電桿的拉力分別為B、

F2；方向沿電纜方向且大小相等，鋼索對電桿的拉力為用，方向沿鋼索方向。已知植于土中的電桿豎

直，下列說法正確的是（）

A.B、尸2和B的合力豎直向下

B.地面對電桿的作用力一定不沿豎直方向

c.B、后和尸3在水平面內(nèi)的合力不可能為0

D.尸八尸2的合力與尸3等大反向

【答案】BC

【詳解】ACD.根據(jù)力的平行四邊形定則，B、后的合力尸沿西北方向，則B、F2的合力不可能與人等

大反向；尸3可分解為豎直向下的By以及向東的Bx,則根據(jù)平行四邊形定則，尸與心x的合力尸在西北

與東之間，即B、&和月在水平面內(nèi)的合力不可能為0,此外尸與否），的合力不可能豎直向下，即B、

2和口的合力不可能豎直向下，故A、D錯誤，C正確；

B.根據(jù)前面選項的分析可知，B、同和B的合力不可能豎直向下，則根據(jù)電桿的平衡條件可知，地面對

電桿的作用力一定不沿豎宜方向，故B正確；

故選BCo

8.（多選）（2023?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）波浪滑翔器是?種新型海洋無人自主航行器，它包括水面

船體和水下牽引機(jī)（由主框架和翼板組成），二者通過柔性吊纜連接（如示意圖所示）。波浪滑翔器在

海洋表面與起伏波浪相互作用而實現(xiàn)前向運動，整個過程中柔性吊纜時而張緊、時而松弛。關(guān)于波浪滑

波浪滑翔機(jī)結(jié)構(gòu)組成示意圖

圖⑶圖（b）

A.如圖（a）所示，水面船體隨著波浪升高時，柔性吊纜松弛，海水對牽引機(jī)翼板上側(cè)的壓力推動其前

進(jìn)

B.如圖（a）所示，水面船體隨著波浪升高時，柔性吊纜張緊，海水對牽引機(jī)翼板上側(cè)的壓力推動其前

進(jìn)

C.如圖（b）所示，水面船體隨波浪下降時，柔性吊纜松弛，水下牽引機(jī)在自身重力作用下下潛，海水

對牽引機(jī)翼板下側(cè)的壓力推動其前進(jìn)

D.如圖（b）所示，水面船體隨波浪下降時，柔性吊纜張緊，水下牽引機(jī)在自身重力作用下下潛，海水

對牽引機(jī)翼板下側(cè)的壓力推動其前進(jìn)

【答案】BC

【詳解】由圖可知，當(dāng)水面船體隨著波浪升高時，柔性吊纜張緊，海水對牽引機(jī)翼板上側(cè)的壓力沿船前

進(jìn)方向有分量，則可推動其前進(jìn)；當(dāng)水面船體隨波浪下降時，柔性吊纜松弛，水下牽引機(jī)在自身重力作

用下卜.潛，使得機(jī)翼板傾斜，于是海水對牽引機(jī)翼板卜側(cè)的壓力，從而推動其前進(jìn)，則選項BC正確，AD

錯誤。

故選BCo

9.（2023?全國?模擬預(yù)測）如圖所示，傾角為337。的斜面P放在光滑水平面上，質(zhì)量為加=2kg的物

塊Q置于斜面上，用水平力?推斜面，使「、。保持相對靜止，共同向左做”=10m/s2的勻加速直線運

動，求：

（1）斜面對物塊的支持力N和摩擦力/的大小和方向：

（2）斜面和物塊間的動摩擦因數(shù)〃至少是多大？

Z/ZZ///ZZZZZZZZZZZZZZZZZ

【答案】（1）28N,方向垂直于斜面向上，4N,方向沿斜面向下；（2）0.14

【詳解】（1）受力分析如下圖，以沿斜面和垂直于斜面方向建立坐標(biāo)軸，將重力G和加速度“正交分

解，分別沿X、.V方向列方程，設(shè)了的方向沿斜面向上用gsine-f=〃74cose,N-mgcosO=masinO

解得N=28N（方向垂直于斜面向上）

/=-4N（方向沿斜面向下）

（2）當(dāng)"最小時，摩擦力為最大靜摩擦力，大小等于滑動摩擦力/=〃N,解得〃々0.14

10.（2023?四川成都?成都七中?？寄M預(yù)測）圖為一“永動機(jī)”玩具的模型，"4是一組光滑細(xì)金屬雙

軌，軌道間距為/=0.8cm,段水平。按下一個隱蔽開關(guān)后，把質(zhì)量，〃=3.6g的鋼球從軟木盤中心洞口

0無初速釋放，經(jīng)過隱蔽的加速裝置.，鋼球便沿軌道運動至d點斜向上S出，速度與水平方向成53。，之

后恰好落到洞口。點附近的G點：接著在洞口附近來回運動一段時間后，再次從洞口無初速落下，此后

不斷重復(fù)以上過程。不計空氣阻力，^=10m/s2,sin530=0.8o

（1）已知鋼球直徑”=1cm,求鋼球在床段上滾動時，每條軌道對鋼球的支持力產(chǎn)；

（2）若將鋼球視做質(zhì)點，Gd處在同一高度，水平距離s=60cm,求鋼球從4點飛出后能上升的最大高

度h;

1

【答案】(1)0.03N：(2)—m

5

l_

【詳解】（1）鋼球在機(jī)?段上滾動時，支持力與豎直方向夾角滿足sine=J=g,豎直方向根據(jù)受力平衡

2

可得2/cosO=〃*,聯(lián)立解得尸=0.03N

（2）Gd間的運動可以視為兩段平拋運動，利用平拋知識可知，水平方向有:=匕/,豎直方向有斗=日

4點速度與水平方向夾角滿足353。=殳，又。娟，聯(lián)立解得f=O.2sj7=4m

匕25

【真題感知】

1.（2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題）滑塊以一