高考物理一轮复习：力的合成和分解

更新时间：2024-09-12 浏览次数：15 类型：一轮复习

一、选择题

1. (2024高二下·遵义期末) 作为嫦娥六号任务的指挥中心操控人员，需要具备标量和矢量的基础知识，以便嫦娥六号在月球表面挖掘时，能精准控制路径。以下物理量中哪个是标量（　　）

A . 速度 B . 动量 C . 动能 D . 加速度

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2. (2024·浙江) 下列物理量中，属于矢量的是（）

A . 位移 B . 时间 C . 电流 D . 热量

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3. (2024高二下·河北期末) 河北保定修建了一座令人惊叹的桥梁，这座重达8万余吨的转体斜拉桥实现了原地旋转、自转合龙，且误差不到1毫米，看起来就像是空中芭蕾。假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是53°，每根钢索中的拉力都是 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ ，则它们对塔柱形成的合力是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2024高三上·湖南月考) 早在战国时期，《墨经》就记载了利用斜面提升重物可以省力.某人用轻绳将一重物匀速竖直向上提起，拉力的大小为F₁；然后用轻绳将同一重物沿倾角为θ的光滑斜面匀速上拉，拉力的大小为F₂。 F₂与F₁的比值为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2024高一下·邵阳月考) 两个共点力的大小分别为3N和8N，这两个共点力的合力F的大小范围是（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. (2024高一上·宁海开学考) 物理学发展至今，科学家们总结了许多物理学的研究方法。以下说法正确的是（）

A . 功的概念的提出，主要用了比值定义法 B . 元电荷概念的提出，主要用了理想模型法 C . “探究加速度与力、质量的关系”实验中，主要用了控制变量法 D . “探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，主要用了控制变量法

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7. (2024高一下·江门期末) 物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的是（　　）

A . 图甲所示的“探究向心力大小与质量、角速度、轨道半径的关系”实验中，运用了类比法 B . 图乙所示的“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，运用了放大法 C . 图丙所示，卡文迪许利用扭秤实验测量引力常量，运用了控制变量法 D . 图丁为著名的伽利略斜面实验，运用了理想实验法

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8. (2024高一下·龙岗期末) 下列研究过程中运用了“先微元再累加”方法的是（）

A . 研究力的平行四边形定则 B . 观察桌面的微小形变 C . 把物体简化为有质量的点 D . 研究重力在曲面上做功特点

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9. (2024高二下·长沙月考) 如图所示，用一段轻绳把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为O点，人拉绳沿水平面向左运动，把井中质量为m的水桶匀速提上来，人的质量为M ，重力加速度为g ，在此过程中，以下说法正确的是（）

A . 人对绳的拉力变大 B . 吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大 C . 地面对人的摩擦力逐渐变大 D . 地面对人的支持力逐渐变小

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10. (2024高一下·济宁月考) 如图所示是羽毛球被击出后在空中飞行的频闪照片， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三点分别是羽毛球在上升、到达最高点和下落阶段的位置。羽毛球在飞行过程中会受到重力、与运动方向相反的空气阻力的作用，则关于羽毛球在 $\text{[math]}$ 点所受合外力方向和速度方向的示意图，下列选项中正确的是( )

A . B . C . D .

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11. (2024高二上·大祥开学考) 如图所示，表面光滑、质量不计的尖劈，插在缝A、B之间，尖劈的一个角为α，在尖劈背上加一压力F，则尖劈对A侧压力和对B侧压力分别为( )

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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12. (2024高三上·遂宁月考) 如图所示，一个重为10N的物体，用细线悬挂在O点，现在用力F拉物体，悬线与竖直方向夹角为θ＝37°，处于静止状态，已知 sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则此时拉 F的最小值为

A . 5N B . 6N C . 8N D . 10N

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二、多项选择题

13. (2024高一下·邵阳期中) 下列物理量属于矢量的是（　　）

A . 速度 B . 时间 C . 路程 D . 加速度

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14. (2024高二下·浙江期末) 下列四个实验说法正确的是（　　）

A . 图甲探究力的合成实验中，若手拉测力计B的位置缓慢上移，测力计A的读数一定增加 B . 图乙是油膜法测量分子直径，痱子粉不能撒的太厚 C . 图丙测量玻璃砖折射率实验，玻璃砖两个界面可以不平行 D . 图丁用欧姆表测量某一电阻的读数约为15Ω

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15. (2024高一下·株洲开学考) 如图所示，用等大反向力 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 压住两块木板，中间夹着一个重量为G的立方体金属块，它们一起处于静止状态。则（　　）

A . 木板和金属块之间肯定有挤压 B . 金属块受三个力作用 C . 若同时增大 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，木板和金属块之间的摩擦力不变 D . 若同时增大 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，金属块所受合力会增大

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16. (2024高三下·太原模拟) 如图所示，倾角为 $\text{[math]}$ 、动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 的粗糙斜面体锁定在光滑水平地面上。轻绳跨过光滑定滑轮 $\text{[math]}$ ，一端拴连物块 $\text{[math]}$ ，另一端拴连物块 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 之间的水平绳长为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 平行于斜面。初始时轻绳无弹力，将 $\text{[math]}$ 由静止释放，当 $\text{[math]}$ 摆动到最低点时， $\text{[math]}$ 恰好受到最大静摩擦力， $\text{[math]}$ 与斜面体左侧竖直面发生弹性碰撞，碰后的瞬间，同时解除斜面体与光滑地面的锁定。若最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，下列说法正确的是（　　）

A . 解除锁定后， $\text{[math]}$ 能上摆到水平位置 B . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的质量之比为 $\text{[math]}$ C . 解除锁定后， $\text{[math]}$ 不会与斜面发生相对滑动 D . 解除锁定前， $\text{[math]}$ 在向下摆动的过程中，轻绳对滑轮的作用力先增大后减小

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17. (2024高一下·保定期末) 如图所示，将一个竖直向下F = 180N的力分解成F₁、F₂两个分力，F₁与F的夹角为α = 37°，F₂与F的夹角为θ，已知sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，下列说法中正确的是（）

A . 当θ = 90°时，F₂= 240N B . 当θ = 37°时，F₂= 112.5N C . 当θ = 53°时，F₂= 144N D . 无论θ取何值，F₂大小不可能小于108N

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三、非选择题

18. (2024高一下·邵阳月考) 如图所示，悬吊重物的细绳，其O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成37°角，若悬吊物的质量为10kg。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s²）
求：则悬绳AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少？要求：作出必要的受力分析

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19. (2024高二下·新华期末) 小明通过实验验证力的平行四边形定则。
(1)实验记录纸如题图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F₁和F₂的方向分别过P₁和P₂点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F₃的方向过P₃点。三个力的大小分别为：F₁＝3.30 N、F₂＝3.85 N和F₃＝4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F₁和F₂的合力。
(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
实验装置如题图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。
两次实验记录的轨迹如题图所示，过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力F_a、F_b的大小关系为。
(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些？（填写选项前的字母）
A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长
C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大
D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大
(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。
。

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20. (2024高三上·成华月考) 图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。图甲中A为橡皮条的固定端、O为橡皮条与两条细绳OB和OC的结点，图乙为某次实验中在白纸上画出的力的图示。
（1）关于本实验的操作过程，下列说法正确的是
A．为了方便测量，实验时两细绳OB、OC必须相互垂直
B．必须记录橡皮条被拉伸的数值及OB、OC细绳拉力大小
C．橡皮筋的反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
D．同时改变两条细绳的拉力，可以保持结点O的位置不变
（2）图乙中F为用一个测力计拉橡皮条的力，F与F＇方向一定沿AO方向的是。（填“F”或“ $\text{[math]}$ ”）
（3）图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力F=6N，分力 $\text{[math]}$ 方向确定、与合力F夹角为 $\text{[math]}$ ，则另一分力 $\text{[math]}$ 的最小值是N。

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21. (2024·海南) 为验证两个互成角度的力的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验：
（Ⅰ）用图钉将白纸固定在水平木板上；
（Ⅱ）如图（d）（e）所示，橡皮条的一端固定在木板上的G点，另一端连接轻质小圆环，将两细线系在小圆环上，细线另一端系在弹簧测力计上，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环的圆心位置为O点，拉力F₁和F₂的方向分别过P₁和P₂点，大小分别为F₁ = 3.60N、F₂ = 2.90N；拉力F₁和F₂ ，改用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其圆心到O点，在拉力F的方向上标记P₃点，拉力的大小为F = 5.60N请完成下列问题：
1. （1）在图（e）中按照给定的标度画出F₁、F₂和F的图示，然后按平行四边形定则画出F₁、F₂的合力F^'。
2. （2）比较F和F^' ，写出可能产生误差的两点原因
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22. (2023高一上·扬州期末) 无人机使灭火救援工作更加智能化。如图所示，无人机悬停在空中，出水口距着火点水平距离为 $\text{[math]}$ ，水平喷出的水流速度为 $\text{[math]}$ ，空气阻力忽略不计， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，欲使水流恰好到达着火点，求：
1. （1）出水口与着火点的高度差 $\text{[math]}$ ；
2. （2）水到达着火点时的速度大小 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 结果可保留根号 $\text{[math]}$
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23. (2024高三上·湖南月考) 如图所示，固定框架底端AB的距离为L，在A、B两点分别固定两根自由长度均为0.3L的相同轻质橡皮条，用一长度、质量均不计的网兜将两橡皮条连接起来，初始处于水平绷紧状态。现将一小重物放入网兜内，静止时两橡皮条的位置如图中虚线所示，此时两根橡皮条长度均为L，已知橡皮条的弹力与形变量满足胡克定律，且劲度系数为k.求：
（1）单根橡皮条的弹力大小 $\text{[math]}$ ；
（2）小重物的重量。

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24. (2024高一下·保定期中) 如图所示，小明用与水平方向成37°角的轻绳拉木箱，沿水平面向右运动，绳中拉力恒为F=100N，木箱重为G=300N，木箱与地面的动摩擦因数为0.3，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
（1）木箱所受的支持力的大小；
（2）木箱所受的合力的大小。

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25. (2024高一上·信丰开学考) 如图所示，水平地面上静止的物体重 $\text{[math]}$ ，若受一与水平方向成 $\text{[math]}$ 角的拉力 $\text{[math]}$ ，此时物体所受的摩擦力 $\text{[math]}$ ．（已知 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）求物体所受的合力；
（2）求物体与地面间的动摩擦因数；
（3）若将拉力改成与水平方向仍成 $\text{[math]}$ 角斜向下方的推力 $\text{[math]}$ ，其他条件不变，求此时物体所受合力的大小。

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