第2章 第3讲 力的合成与分解（Word教参）-【勤径学升】2025年高考物理一轮总复习

第3讲　力的合成与分解 1．会应用平行四边形定则及三角形定则求合力。 2．能利用效果分解法和正交分解法计算分力。 [对应学生用书P27] 【微点辨析】 (1)两个力的合力一定比其分力大。(×) (2)合力作用在一个物体上，分力作用在两个物体上。(×) (3)几个力的共同作用效果可以用一个力来替代。(√) (4)一个力只能分解为一对分力。(×) (5)两个大小恒定的力F1、F2的合力的大小随它们的夹角的增大而减小。(√) (6)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。(√) [对应学生用书P28] 考点 共点力的合成(素养自修) 1．[力的合成规律]一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，下列说法正确的是(　　) A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定 B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向 C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向 D．由题给条件无法求合力大小 解析　先以力F1和F2为邻边作平行四边形，其合力与F3共线，大小F12＝2F3，如图所示，F12再与第三个力F3合成求合力F合，可得F合＝3F3，故选B。 答案　B 2．[合力的计算]射箭是奥运会上一个观赏性很强的运动项目，中国队有较强的实力。如图甲所示，射箭时，刚释放的瞬间若弓弦的拉力为100 N，对箭产生的作用力为120 N，其弓弦的拉力如图乙中F1和F2所示，对箭产生的作用力如图乙中F所示，则弓弦的夹角α应为(cos 53°＝0.6)(　　) A．53° B．127° C．143° D．106° 解析　以箭与弓弦交点作为受力对象，根据图乙可知F1＝F2，由力的合成法则，得 F1cos ＋F2cos ＝F， 则cos ＝＝＝0.6，解得α＝106°，故A、B、C错误，D正确。 答案　D 3．[三角形定则的应用]大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个封闭的三角形，且这三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，下列四幅图中，这三个力的合力最大的是(　　) 解析　由力的三角形定则知，A中三个力的合力为2F1，B中三个力的合力为0，C中三个力的合力为2F3，D中三个力的合力为2F2，其中2F3最大，选项C正确。 答案　C 1．合力大小的求解方法 作图法 作出两分力的图示，再根据平行四边形定则求出合力的大小 计算法 根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力。 2．合力与分力大小关系的重要结论 (1)两个分力的大小一定时，夹角θ越大，合力越小。 (2)合力一定，两等大分力的夹角越大，两分力越大。 (3)合力的大小可以大于分力的大小、等于分力的大小，也可以小于分力的大小。 (4)合力范围的确定 ①两个共点力的合成：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。 ②三个共点力的合成：A．三个力共线且同向时，其合力最大为F＝F1＋F2＋F3；B．以这三个力的大小为边长，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小值为零，若不能组成封闭的三角形，则合力最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和。 3．几种特殊情况的共点力的合成 类型 作图 合力的计算 互直垂直 F＝ tan θ＝ 两力等大， 夹角为θ F＝2F1cos F与F1夹角为 两力等大， 夹角为120° 合力与分力等大 F′与F夹角为60° 考点 力的分解(方法模型) 方法1　效果分解法 [例1]　如图所示的四种情况(甲、乙、丙图中的球表面光滑)，请把物体的重力G按力的作用效果进行分解，画出分解的示意图。 解析　按重力的作用效果，找出两个分力的方向，以重力为对角线，作平行四边形。 答案　如答图所示 1．如图所示，小球被轻绳系住，静止在光滑斜面上。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的(　　) A．1和2 B．1和3 C．2和3 D．1和4 解析　小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，应按此两个方向分解，分别是1和2，故A正确，B、C、D错误。 答案　A 方法2　正交分解法 1．建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。 2．方法：物体受到多个力F1、F2、F3、…作用，求合力F时，可把各力向相互垂直的x轴、y轴分解。 x轴上的合力Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋… y轴上的合力Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋… 合力大小F＝， 若合力方向与x轴夹角为θ，则tan θ＝。 [例2]　(2022·辽宁卷)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝 OM、 ON