资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2021年高考物理一轮复习考点全覆盖
专题（06）力的合成与分解（原卷版）
考点解读：
一、力的合成
1．合力与分力
(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力．
(2)关系：合力与分力是等效替代关系．
2．力的合成
(1)定义：求几个力的合力的过程．
(2)运算法则
①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．
②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量．
二、力的分解
1．定义：求一个力的分力的过程．力的分解是力的合成的逆运算．
2．遵循的原则：
(1)平行四边形定则．
(2)三角形定则．
3．力的分解依据
(1)一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力．
(2)在实际问题中，要依据力的实际作用效果分解．
三、矢量和标量
1．矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等．
2．标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按代数法则相加，如路程、速率等．
考向一：力的合成
【例1】如图，两个共点力F1、F2大小恒定，当两者的夹角θ从120°逐渐减小到60°的过程中，合力（
）
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
【变式1】关于几个力及其合力，下列说法不正确的是(　　)
A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同
B．合力与原来那几个力同时作用在物体上
C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D．求几个力的合力遵守平行四边形定则
【变式2】三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是（
）
A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3
B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大
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，一定能使合力为零考向二：力的分解
【例2】日常生活中，我们在门下缝隙处塞紧一个木楔(侧面如图所示)，往往就可以把门卡住。有关此现象的分析，下列说法正确的是（
）
A．木楔对门的作用力大于门对木楔的作用力，因而能将门卡住
B．门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小
C．只要木楔的厚度合适都能将门卡住，与顶角θ的大小无关
D．只要木楔对门的压力足够大就能将门卡住，与各接触面的粗糙程度无关
【变式3】下列图中按力的作用效果分解正确的是(　　)
A
【变式4】已知两个共点力的合力F为10
N，分力F1的大小为5
N。则另一个分力F2（
）
A．F2的大小是唯一的
B．F2的大小可以是任意值
C．F2的方向与合力F的方向一定成30?角
D．F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30?角
考向三：矢量和标量
【例3】关于矢量和标量，下列说法正确的是（
）
A．标量只有正值，矢量可以取负值
B．温度计读数有正有负，所以温度是矢量
C．当物体作单向直线运动时，路程就是位移，这种情况下，矢量与标量没有区别
D．位移﹣10m比5m大
【变式5】下列各组物理量中全部是矢量的是(　　)
A．位移、速度、加速度、力
B．位移、时间、速度、路程
C．力、位移、速率、加速度
D．速度、加速度、力、路程
A
【变式6】关于矢量和标量，下列说法中正确的是（
）
A．标量只有正值，矢量可以取负值
B．标量和矢量无根本区别
C．标量和矢量，一个有大小无方向、另一个有大小也有方向
D．当物体做单方向的直线运动时，标量路程和矢量位移是一回事
精选练习
1．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是(　　)
A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3
B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大
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.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1
500
N，则物块的质量最大为（
）
A．150
kg
B．
kg
C．200
kg
D．kg
3．如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木反拉力的大小，则维修后（
）
A．F1不变，F2变大
B．F1不变，F2变小
C．F1变大，F2变大
D．F1变小，F2变小
4.如图所示，用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起来，忽略滑轮和绳的重力及一切摩擦，使得0°＜θ＜180°，整个系统处于平衡状态，关于m1、m2的大小关系不正确的是(　　)
A．m1必大于m2
B．m1必大于
C．m1可能等于m2
D．m1可能大于m2
5．如图甲所示是我国一项传统的体育活动“空竹”，将“空竹”搁置于两轻杆间的细线上，然后用两手提拉两杆，“空竹”就会在线上来回滚动，非常具有趣味性和锻炼性．现假设某老人正在玩“空竹”，如图乙所示，开始时两手在同一高度，且始终保持两手间水平距离不变，如不考虑细线与“空竹”间的摩擦，则下列说法正确的是(　　)
A．将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时右侧细线的拉力大于左侧细线的拉力
B．将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时细线的拉力大于开始时细线的拉力
C．不管将哪侧轻杆提高，待“空竹”静止时其左右两侧细线与竖直方向的夹角都相等
D．如果将两手的水平距离增大，待“空竹”静止时细线的张力将减小
6．如图，在水平晾衣杆（可视为光滑杆）上晾晒床单时，为了尽快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆。随着细杆位置的不同，细杆上边两侧床单间夹角θ(θ<150°)将不同。设床单重力为G，晾衣杆所受压力大小为N，下列说法正确的是（
）
A．当θ=60°时，N=G
B．当θ=90°时，N=G
C．只有当θ=120°时，才有N=G
D．无论θ取何值，都有N=G
7．几个共点力作用在一个物体上，使物体处于平衡状态，下列说法正确的是（
）
①几个力的合力一定为零，各个力在任意方向上分力的合力也为零
②合力一定为零，但故Fx、Fy不一定为零
③其中任意一个力的大小一定与其它几个力的合力大小相等，而方向相反
④只改变一个力的大小或方向，物体的状态可能不变
A．②
④
B．③
④
C．①
④
D．①
③
8．两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角θ固定不变，使其中一个力增大，则（
）
A．合力F一定增大
B．合力F的大小可能不变
C．合力F可能增大，也可能减小
D．当0°<θ<90°时，合力F可能减小
9.如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为θ．已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是（
）
A．细绳与竖直方向的夹角
B．细绳对重物的拉力
C．地面对重物的摩擦力
D．地面对重物的支持力
10.生活中的物理知识无处不在，如图所示是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉合的时候，我们可以看到有个三角形的东西在两链中间运动，使很难直接拉合的拉链很容易地拉合，关于其中的物理原理以下说法正确的是（
）
A．在拉开拉链的时候，三角形的物体增大了分开两拉链的力
B．在拉开拉链的时候，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开的力
C．合上拉链时，三角形的物体减小了的合上拉链的力
D．合上拉链时，三角形的物体增大了的合上拉链的力
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2021年高考物理一轮复习考点全覆盖
专题（06）力的合成与分解（解析版）
考点解读：
一、力的合成
1．合力与分力
(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力．
(2)关系：合力与分力是等效替代关系．
2．力的合成
(1)定义：求几个力的合力的过程．
(2)运算法则
①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．
②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量．
二、力的分解
1．定义：求一个力的分力的过程．力的分解是力的合成的逆运算．
2．遵循的原则：
(1)平行四边形定则．
(2)三角形定则．
3．力的分解依据
(1)一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力．
(2)在实际问题中，要依据力的实际作用效果分解．
三、矢量和标量
1．矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等．
2．标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按代数法则相加，如路程、速率等．
考向一：力的合成
【例1】如图，两个共点力F1、F2大小恒定，当两者的夹角θ从120°逐渐减小到60°的过程中，合力（
）
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
【答案】A
解析
力是矢量，合成遵循平行四边形定则，两个共点力F1、F2大小恒定，根据平行四边形定则，两个分力的夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大。
A正确BCD错误。
【变式1】关于几个力及其合力，下列说法不正确的是(　　)
A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同
B．合力与原来那几个力同时作用在物体上
C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D．求几个力的合力遵守平行四边形定则
【答案】　B
【变式2】三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是（
）
A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3
B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大
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
【答案】C
解析
合力不一定大于分力，B错；三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一定为零，A错；当三个力的大小分别为3a、6a、8a，其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内，故C正确，当三个力的大小分别为3a、6a、2a时，不满足上述情况，故D错。
考向二：力的分解
【例2】日常生活中，我们在门下缝隙处塞紧一个木楔(侧面如图所示)，往往就可以把门卡住。有关此现象的分析，下列说法正确的是（
）
A．木楔对门的作用力大于门对木楔的作用力，因而能将门卡住
B．门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小
C．只要木楔的厚度合适都能将门卡住，与顶角θ的大小无关
D．只要木楔对门的压力足够大就能将门卡住，与各接触面的粗糙程度无关
【答案】B
解析
木楔对门的作用力和门对木楔的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；对木楔受力分析如图所示：
水平方向：f＝Fsinθ，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小，故B正确；对木锲，竖直方向：N＝Fcosθ+mg，则fmax＝μN＝μ（Fcosθ+mg），要把门卡住，则有：不管多大的力F均满足满足fmax≥f，即μ（Fcosθ+mg）≥Fsinθ，不管m的大小，只要μ≥tanθ，就可把门卡住，故能否把门卡住，与顶角θ与接触面的粗糙程度有关，故CD错误。
【变式3】下列图中按力的作用效果分解正确的是(　　)
【答案】A
【变式4】已知两个共点力的合力F为10
N，分力F1的大小为5
N。则另一个分力F2（
）
A．F2的大小是唯一的
B．F2的大小可以是任意值
C．F2的方向与合力F的方向一定成30?角
D．F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30?角
【答案】D
解析
有两个共点力的合力大小为10
N，若其中一个分为大小为5
N，另一个分力的大小应在5
N≤F≤15
N范围，
由图可得F2的方向与合力F的方向的最大夹角为，，即F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30?角，故D正确，ABC错误。
考向三：矢量和标量
【例3】关于矢量和标量，下列说法正确的是（
）
A．标量只有正值，矢量可以取负值
B．温度计读数有正有负，所以温度是矢量
C．当物体作单向直线运动时，路程就是位移，这种情况下，矢量与标量没有区别
D．位移﹣10m比5m大
【答案】D
【解析】标量和矢量都既可以取正值，也可以取负值。比如温度有-20C°，故A错误；温度计读数有正有负，但温度只有大小没有方向，所以温度是标量，故B错误；当物体作单向直线运动时，路程等于位移大小，但位移是矢量，而路程是标量，它们的物理意义也不同，矢量与标量不同，故C错误；位移-10m的大小为10m，可知位移-10m比5m大，故D正确。所以D正确，ABC错误。
【变式5】下列各组物理量中全部是矢量的是(　　)
A．位移、速度、加速度、力
B．位移、时间、速度、路程
C．力、位移、速率、加速度
D．速度、加速度、力、路程
【答案】A
【变式6】关于矢量和标量，下列说法中正确的是（
）
A．标量只有正值，矢量可以取负值
B．标量和矢量无根本区别
C．标量和矢量，一个有大小无方向、另一个有大小也有方向
D．当物体做单方向的直线运动时，标量路程和矢量位移是一回事
【答案】C
解析
标量只有大小没有方向，但有正负之分．矢量可以用符号表示方向，故A错误；矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则，故B错误；当物体做单向直线运动时，标量与矢量大小相等，但两者不是一回事，故D错误。
精选练习
1．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是(　　)
A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3
B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大
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
【答案】C
解析　合力不一定大于分力，故B错误；三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一定为零，故A错误；当三个力的大小分别为3a、6a、8a时，其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内，故C正确；当三个力的大小分别为3a、6a、2a时，不满足上述情况，故D错误．
2.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1
500
N，则物块的质量最大为（
）
A．150
kg
B．
kg
C．200
kg
D．kg
【答案】A
解析
T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，带入数据解得：m=150kg，故A选项符合题意
3．如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木反拉力的大小，则维修后（
）
A．F1不变，F2变大
B．F1不变，F2变小
C．F1变大，F2变大
D．F1变小，F2变小
【答案】A
解析
前后两次木板始终处于静止状态，因此前后两次木板所受合力F1都等于零，保持不变，CD错误；绳子剪去一段后长度变短，悬挂木板时绳子与竖直方向夹角变大，将力沿水平方向和竖直方向正交分解，在竖直方向上，，而物体的重力不变，因此单根绳的拉力变大，A正确，B错误。
4.如图所示，用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起来，忽略滑轮和绳的重力及一切摩擦，使得0°＜θ＜180°，整个系统处于平衡状态，关于m1、m2的大小关系不正确的是(　　)
A．m1必大于m2
B．m1必大于
C．m1可能等于m2
D．m1可能大于m2
【答案】A
解析　由2m1gcos＝m2g知，2m1g＞m2g，m1＞，故A错误，B、C、D正确．
5．如图甲所示是我国一项传统的体育活动“空竹”，将“空竹”搁置于两轻杆间的细线上，然后用两手提拉两杆，“空竹”就会在线上来回滚动，非常具有趣味性和锻炼性．现假设某老人正在玩“空竹”，如图乙所示，开始时两手在同一高度，且始终保持两手间水平距离不变，如不考虑细线与“空竹”间的摩擦，则下列说法正确的是(　　)
A．将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时右侧细线的拉力大于左侧细线的拉力
B．将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时细线的拉力大于开始时细线的拉力
C．不管将哪侧轻杆提高，待“空竹”静止时其左右两侧细线与竖直方向的夹角都相等
D．如果将两手的水平距离增大，待“空竹”静止时细线的张力将减小
【答案】C
解析　同一条细线上拉力大小处处相等，不管将哪侧轻杆提高，待“空竹”静止时右侧细线的拉力大小等于左侧细线的拉力，其合力在角平分线上，故左右两侧细线与竖直方向的夹角相等，故A错误，C正确；设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的张力大小为F，“空竹”的质量为m，由平衡条件知mg＝2Fcos
θ，保持两手间水平距离不变，则θ不变，F不变，若两手的水平距离增大，则θ增大，F增大，故B、D错误．
6．如图，在水平晾衣杆（可视为光滑杆）上晾晒床单时，为了尽快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆。随着细杆位置的不同，细杆上边两侧床单间夹角θ(θ<150°)将不同。设床单重力为G，晾衣杆所受压力大小为N，下列说法正确的是（
）
A．当θ=60°时，N=G
B．当θ=90°时，N=G
C．只有当θ=120°时，才有N=G
D．无论θ取何值，都有N=G
【答案】D
解析
对晾衣杆受力分析，被子对杆两相等的对称的支持力，由于被子处于平衡，则两支持力的合力等于重力，则根据牛顿第三定律知，无论夹角θ取何值都有N=G，故A、B、C错误，D正确。
7．几个共点力作用在一个物体上，使物体处于平衡状态，下列说法正确的是（
）
①几个力的合力一定为零，各个力在任意方向上分力的合力也为零
②合力一定为零，但故Fx、Fy不一定为零
③其中任意一个力的大小一定与其它几个力的合力大小相等，而方向相反
④只改变一个力的大小或方向，物体的状态可能不变
A．②
④
B．③
④
C．①
④
D．①
③
【答案】D
解析
物体处于平衡状态时，合力为零，根据正交分解法，各个力在任意方向上分力的合力也为零，否则物体的合力一定不为零。故①正确。物体处于平衡状态时，合力一定为零，由正交分解法得到，根据数学知识得知，Fx、Fy一定都为零。故②错误。根据平衡条件的推论可知，物体平衡时，任意一个力的大小一定与其它几个力的合力大小相等，方向相反。故③正确。物体原来处于平衡状态，只改变一个力的大小或方向，物体的合力将不为零，状态一定改变。故④错误。故选D。
8．两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角θ固定不变，使其中一个力增大，则（
）
A．合力F一定增大
B．合力F的大小可能不变
C．合力F可能增大，也可能减小
D．当0°<θ<90°时，合力F可能减小
【答案】BC
解析
设两共点力Fa、Fb之间的夹角θ为钝角，由图示平行四边形可知，当Fa逐渐增大为Fa1、Fa2、Fa3时，其合力由原来的F1变为F2、F3、F4，它们可能小于F1、可能等于F1，可能大于F1，故A错误，BC正确。当0°<θ<90°时，随着其中的一个力增大，合力一定增大，D错误。
9.如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为θ．已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是（
）
A．细绳与竖直方向的夹角
B．细绳对重物的拉力
C．地面对重物的摩擦力
D．地面对重物的支持力
【答案】D
解析
对气球受力分析，受重力、浮力、细线的拉力和水平风力，如图所示，根据平衡条件，有：
Tsinθ＝F，F浮﹣Tcosθ﹣mg＝0，解得：，正切值为：，可知拉力随着风力的增加而增加，而细线对物体的拉力等于细线对气球的拉力，细绳与竖直方向的夹角随着风力的增加而增加，故AB错误；对气球和重物整体受力分析，受重力（M+m）g、浮力F浮、支持力N、风力F和摩擦力f，根据平衡条件，有：N＝（M+m）g﹣F浮，f＝F，可知地面对重物的支持力不变，地面对重物的摩擦力随着风力的变化而变化，故C错误，D正确。
10.生活中的物理知识无处不在，如图所示是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉合的时候，我们可以看到有个三角形的东西在两链中间运动，使很难直接拉合的拉链很容易地拉合，关于其中的物理原理以下说法正确的是（
）
A．在拉开拉链的时候，三角形的物体增大了分开两拉链的力
B．在拉开拉链的时候，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开的力
C．合上拉链时，三角形的物体减小了的合上拉链的力
D．合上拉链时，三角形的物体增大了的合上拉链的力
【答案】AD
解析
在拉开拉链的时候，三角形物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形物体上产生了两个分力，分力的大小大于拉力的大小，即三角形的物体增大了分开两拉链的力，所以将拉链很容易拉开，故A正确，B错误；合上拉链时，三角形的物体增大了的合上拉链的力，故C错误，D正确。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑