【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：力的合成和分解

这是一份【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：力的合成和分解，共15页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共21小题；共84分）
1. 如图所示，物体受到两个相互垂直的共点力 F1 和 F2 的作用，其大小分别为 30 N 和 40 N，它们合力的大小为
A. 10 NB. 50 NC. 70 ND. 1200 N

2. 三个共点力 F1=5 N 、 F2=8 N 、 F3=10 N 作用在同一个质点上，其合力大小范围正确的是
A. 0≤F≤23 NB. 3 N≤F≤23 N
C. 7 N≤F≤23 ND. 13 N≤F≤23 N

3. 如图所示，AB 是半圆的直径，O 为圆心，P 点是圆上的一点，在 P 点作用了三个共点力 F1 、 F2 、 F3。若 F2 的大小已知，则这三个力的合力为
A. F2B. 2F2C. 3F2D. 4F2

4. 某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示 1 N 大小的力），该物体所受的合外力大小正确的是
A. 甲图中物体所受的合外力大小等于 4 N
B. 乙图中物体所受的合外力大小等于 2 N
C. 丙图中物体所受的合外力大小等于 0
D. 丁图中物体所受的合外力大小等于 0

5. 如图所示，质量为 m 的物体悬挂在轻质支架上，斜梁 OB 与竖直方向的夹角为 θ。设水平横梁 OA 和斜梁 OB 作用于 O 点的弹力分别为 F1 和 F2，以下结果正确的是
A. F1=mgsinθB. F1=mgsinθC. F2=mgcsθD. F2=mgcsθ

6. 如图所示，物体静止于光滑的水平面上，力 F 作用于物体 O 点，现要使合力沿 OOʹ 方向，那么，必须同时再加一个力 Fʹ，这个力的最小值是
A. FcsθB. FsinθC. FtanθD. Fctθ

7. 有甲、乙两根完全相同的轻绳，甲绳 A，B 两端按图甲的方式固定，然后将一挂有质量为 M 的重物的光滑轻质动滑轮挂于甲轻绳上，当滑轮静止后，设甲绳子的张力大小为 FT1；乙绳 D，E 两端按图乙的方式固定，然后将同样的动滑轮且挂有质量为 M 的重物挂于乙轻绳上，当滑轮静止后，设乙绳子的张力大小为 FT2。现甲绳的 B 端缓慢向下移动至 C 点，乙绳的 E 端缓慢向右移动至 F 点，在两绳的移动过程中，下列说法正确的是
A. FT1，FT2 都变大B. FT1 变大、 FT2 变小
C. FT1，FT2 都不变D. FT1 不变、 FT2 变大

8. 如图所示，粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体 A，A 与竖直挡板间放有一光滑圆球 B，整个装置处于静止状态。现将挡板水平向右缓慢平移，A 始终保持静止。则在 B 着地前的过程中
A. 挡板对 B 的弹力减小B. 地面对 A 的摩擦力减小
C. A 对 B 的弹力减小D. 地面对 A 的弹力不变

9. 如图所示，某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，地面对该同学的支持力（滑轮与绳的重力及摩擦不计）
A. 逐渐变大B. 逐渐变小C. 先变大后变小D. 先变小后变大

10. 一物体受到大小分别为 40 N 和 30 N 的两个力的作用，则它们的合力
A. 可能为 80 NB. 一定为 50 NC. 可能为 30 ND. 一定为 10 N

11. 一运动员双手对称地握住单杠，使身体悬空。设每只手臂所受的拉力都是 F1，它们的合力是 F2，若两臂之间的夹角增大了，则 F1 和 F2 的变化情况是
A. F1 和 F2 都增大B. F1 和 F2 都减小
C. F1 增大，F2 不变D. F1 不变，F2 增大

12. 下列说法不正确的是
A. 力的分解是力的合成的逆运算
B. 把一个力分解为两个分力，这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同
C. 力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则
D. 分力一定小于合力

13. 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为 m 的对称楔形石块，侧面与数值方向的夹角为 α，重力加速度为 g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为
A. mg2sinα B. mg2csα C. 12mgtanα D. 12mgctα

14. 关于两个大小不变的共点力 F1 、 F2 与其合力 F 的关系，下列说法中正确的是
A. F 大小随 F1 、 F2 间的夹角（0∘∼180∘）的增大而增大
B. F 大小一定大于 F1 、 F2 中最大者
C. F 大小随 F1 、 F2 间的夹角（0∘∼180∘）的增大而减小
D. F 大小不能小于 F1 、 F2 中最小者

15. 一物体放置在倾角为 θ 的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为 a，如图所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是
A. 当 θ 一定时，a 越大，斜面对物体的正压力越小
B. 当 θ 一定时，a 越大，斜面对物体的摩擦力越大
C. 当 a 一定时，θ 越大，斜面对物体的正压力越大
D. 当 a 一定时，θ 越大，斜面对物体的摩擦力越小

16. 将一个有确定方向的力 F=10 N 分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与 F 成 30∘ 夹角，另一个分力的大小为 6 N，则在分解时
A. 有无数组解B. 有两组解C. 有唯一解D. 无解

17. 在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为 1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为 120∘，则下列判断正确的是
A. 此时两臂受到的压力大小均为 5.0×104 N
B. 此时千斤顶对汽车的支持力为 2.0×105 N
C. 若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大
D. 若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小

18. 如图所示，某个物体在 F1 、 F2 、 F3 、 F4 四个力的作用下处于静止状态，若 F4 的方向沿逆时针转过 60∘ 而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为
A. F42B. 3F42C. F4D. 3F4

19. 如图所示，质量不等的盒子 A 和物体 B 用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A 置于倾角为 θ 的斜面上，与斜面间的动摩擦因数 μ=tanθ，B 悬于斜面之外而处于静止状态。现向 A 中缓慢加入砂子（假设最大静摩擦力等于滑到摩擦力），下列说法正确的是
A. 绳子拉力逐渐减小B. A 对斜面的压力逐渐增大
C. A 所受的摩擦力一定逐渐增大D. A 可能沿斜面下滑

20. 如图所示，用细绳将小球悬挂于 O 点，在垂直于细绳的外力 F 作用下小球静止，细绳与竖直方向夹角为 37∘，细胞张力大小为 FT。在 F 方向与细绳始终保持垂直的情况下，将小球缓慢向上拉，直至细绳与竖直方向的夹角变为 60∘，在此过程中
A. F 一直增大B. FT 一直增大
C. F 始终大于 FTD. F 先增大后减小

21. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，绝缘细线下面悬挂一质量为 m 、长为 l 的导线，导线中通有垂直纸面向里的恒定电流 I，静止时细线偏离竖直方向 θ 角，现将磁场沿逆时针方向缓慢转动到水平向右，转动时磁感应强度 B 的大小不变，则在此过程中下列说法正确的是
A. 导线受到的安培力逐渐变大
B. 绝缘细线受到的拉力逐渐变大
C. 绝缘细线与竖直方向的夹角 θ 先增大后减小
D. 导线受到的安培力与受到的绝缘细线的拉力的合力大小不变，方向随磁场方向的改变而改变

二、双项选择题（共7小题；共28分）
22. 如图所示，在固定好的水平和竖直的框架上，A 、 B 两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态。若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点，则下列判断正确的是
A. 只将绳的左端移向 Aʹ 点，拉力变小
B. 只将绳的左端移向 Aʹ 点，拉力不变
C. 只将绳的右端移向 Bʹ 点，拉力变小
D. 只将绳的右端移向 Bʹ 点，拉力变大

23. 如图甲所示，一物块 m 在平行斜面向上的外力 F 作用下静止在粗糙斜面上，当外力 F 按照图乙所示规律变化时，斜面和物块始终处于静止状态。下列说法正确的是
A. 地面对斜面的摩擦力逐渐增大
B. 地面对斜面的摩擦力逐渐减小
C. 物块对斜面的摩擦力可能一直增大
D. 物块对斜面的摩擦力可能一直减小

24. 如图所示，可视为点电荷的三个带电小球 a 、 b 和 c 分别固定在三角形的顶点上，已知 ab=4 cm，bc=3 cm，ca=5 cm，a 球所受静电力的合力方向恰好平行于 b 、 c 的连线。则下列说法正确的是
A. b 、 c 一定带异种电荷
B. b 、 c 一定带同种电荷
C. b 、 c 所带电荷量绝对值的比为 64:125
D. c 球所受静电力的合力方向可能垂直于 a 、 b 的连线

25. 有两组共点力：甲组三个力的大小分别为 6 N 、 8 N 、 12 N，乙组三个力的大小分别为 5 N 、 7 N 、 14 N，那么下列判断中正确的是
A. 甲、乙两组合力的最大值相同B. 甲、乙两组合力的最小值相同
C. 甲组合力的最小值不可能等于零D. 乙组合力的最小值为 2 N

26. 如图所示，楔形木块 abc 固定在水平面上，粗糙斜面 ab 与水平面的夹角为 60∘，光滑斜面 bc 与水平面的夹角为 30∘，顶角 b 处安装一定滑轮。质量分别为 M 、 m（M>m）的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中
A. 轻绳对滑轮作用力的方向是竖直向下
B. 拉力和重力对 M 做功之和大于 M 动能的增加
C. 拉力对 M 做的功等于 M 机械能的增加
D. 两滑块组成系统的机械能损失等于 M 克服摩擦力做的功

27. 两物体 A，B 按如图所示连接且处于静止状态，现在给 B 施加一个水平力 F，使 B 缓慢移动，物体 A 始终静止在地面上，则此过程中有
A. 物体 A 对地面的压力逐渐变小B. 物体 A 受到的摩擦力不变
C. 绳的拉力逐渐变大D. 地面对 A 的作用力保持不变

28. 如图，一光滑的轻滑轮用细绳 OOʹ 悬挂于 O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块 b。外力 F 向右上方拉 b，整个系统处于静止状态。若 F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块 b 仍始终保持静止，则
A. 绳 OOʹ 的张力也在一定范围内变化
B. 物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化
C. 连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化
D. 物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在 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，人所拉绳子与 OA 的夹角为 β，拉水桶的绳子与 OA 的夹角为 α。人拉绳沿水平面向左运动，把井中质量为 m 的水桶缓慢提上来，人的质量为 M，重力加速度大小为 g，在此过程中，以下说法正确的是
A. α 始终等于 β
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大

30. 在 2010 年 2 月新疆大雪灾的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用。如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为 1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为 120∘，则下列判断正确的是
A. 此时两臂受到的压力大小均为 1.0×105 N
B. 此时千斤顶对汽车的支持力为 1.0×105 N
C. 若继续摇动把手，两臂受到的压力将增大
D. 若继续摇动把手，两臂受到的压力将减小
答案
第一部分
1. B
【解析】由平行四边形定则可知，合力是 F1 、 F2 所拼成的矩形的对角线，再由勾股定理计算得合力为 50 N。
2. A
【解析】先确定 F1 、 F2 的合力范围：3 N≤F12≤13 N，当 F12 取 10 N 时，使其与 F3 反向，则三力合力为 0，当 F12 取 13 N 时，使其与 F3 同向，则三力合力最大为 23 N，故 0≤F≤23 N，A正确。
3. C
【解析】由几何知识得，力 F1 与 F3 垂直，以 F1 、 F3 为邻边作平行四边形，如图所示，则 F1 、 F3 的合力大小可用 PC 线段的长表示，由于 PC=2PO，即 F1 、 F3 的合力大小等于 2F2，故三个力的合力为 3F2，C正确。
4. D
【解析】由作图法可得，甲图中合力大小等于 5 N，乙图中合力大小等于 5 N，丙图中合力大小等于 6 N，丁图中合力大小等于 0，故D正确。
5. D
【解析】分析 O 点受力如图所示，
由平衡条件得 F2csθ=mg，F2sinθ=F1，
联立可得 F1=mgtanθ，F2=mgcsθ，故D正确。
6. B
【解析】对物体受力分析，受重力、支持力、拉力 F 和未知力 Fʹ；
要使合力沿着 OOʹ 方向，根据平行四边形定则画图可以判断出当未知力 Fʹ 垂直与 OOʹ 时，Fʹ 最小，如图；

由几何关系，得到
Fʹ=F⋅sinθ。
7. D
【解析】设绳子总长为 L，两堵竖直墙之间的距离为 s，左侧绳长为 L1，右侧绳长为 L2。由于绳子上的拉力处处相等，所以两绳与竖直方向夹角相等，设为 θ，则由几何知识，得：s=L1sinθ+L2sinθ=L1+L2sinθ，又 L1+L2=L，得到 sinθ=sL。设绳子的拉力大小为 FT，重物的重力为 G。以滑轮为研究对象，根据平衡条件得 2FTcsθ=G，解得：FT=G2csθ；可见，对题图甲，当绳子 B 端缓慢向下移时，s，L 没有变化，则 θ 不变，绳子拉力 FT1 不变；对题图乙，在绳子的 E 端向 F 移动的过程中，由于绳子的长度不变，所以夹角 θ 增大，csθ 减小，则绳子拉力 FT2 增大，故A，B，C错误，D正确。
8. D
9. B
【解析】对结点受力分析，如图：
由于为同一根绳子，故 F1=F2=F，设 F1 与 F2 夹角为 θ，则 F1=F2=mg2csθ2，在重物被吊起的过程中，θ 变大，故 F1 与 F2 同时变大；对人受力分析，N+F2=Mg，可见 N 变小。
10. A
11. C
12. D
【解析】力的分解和力的合成都遵循乎行四边形定则，互为逆过程，A、C两项正确；把一个力分解为两个分力，由合力和分力的定义可知，这两个分力共同作用的效果与该力作用的效果相同，B项正确；由合力的取值范围 ∣F1−F2∣≤F≤F1+F2 可知分力不一定小于合力，D项错误。
13. A
【解析】将楔形石块重力 mg 按效果分解如图所示，由几何关系知 N=mg2sinα。
14. C
15. B
16. B
【解析】由三角形定则作图如图所示
由几何知识知另一分力的最小值 Fʹ2=Fsin30∘=10×12 N=5 N，而题中分力的大小为 6 N，大于最小值 5 N，小于 F=10 N，所以有两组解.
17. D
【解析】将汽车对千斤顶的压力 F 分解沿两臂的两个分力 F1，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，即 F1=F2；
由 2F1csθ=F 得
F1=F2cs60∘═F=1.0×105 N 故 A、B错误；
C、D继续摇动把手，两臂靠拢，夹角 θ 减小，
由 F1=F2csθ 分析可知，F 不变，当 θ 减小时，csθ 增大，F1 减小。故C错误，D正确。
18. C
【解析】原来物体静止，F1 、 F2 、 F3 和 F4 四个共点力的合力为零，则 F1 、 F2 、 F3 三个力的合力 Fʹ 与 F4 大小相等，方向相反。将 F4 的方向沿逆时针转过 60∘ 时，F4 与 Fʹ 的夹角为 120∘，则合力大小等于 F4。故C正确，ABD错误。
19. B
【解析】当 mAgsinθ>mBg 时，对 A 受力分析，由平衡条件有：mAgsinθ=Ff+mBg，随 mA 的增大，摩擦力不断增大；当 mAgsinθ