2026届高考物理一轮复习课件-2.1 受力分析（力的合成与分解）

02 第1节　高中物理受力分析总纲 (力的合成和分解) 第1节　高中物理受力分析总纲 力的合成与分解基础 F1 F2 F 两个分力的大小一定时，其夹角越小合力越大。 将一个确定的力分解成等大的两个分力，两分力的夹角越大，两分力越大。 第1节　高中物理受力分析总纲 力的合成与分解基础 正交分解法 （1）定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解 （2）正交分解法求合力步骤： ①建立xoy直角坐标系 ②沿xoy轴将各力分解 ③求x、y轴上的合力Fx，Fy ④求Fx和Fy的合力F的大小和方向 F1 F2 F3 x y O F2y F1y F3y F3x F1x F2x 第1节　高中物理受力分析总纲 力的合成与分解基础 在一定条件下力的分解（唯一解）： （1）已知合力F和两个分力的方向 （2）已知合力F和一个分力的大小及方向 （3）已知合力F和两个分力的大小 （4）已知合力F和一个分力F1的大小、另一个分力F2的方向 第1节　高中物理受力分析总纲 一、斜面受力模型 【原型题1】如图所示，质量为M 的斜面置于水平地面上且始终保持静止不动，斜面倾斜角为θ，动摩擦因数为μ，且μ≥tanθ，现将质量为m的物块置于斜面上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试根据物块的受力分析其运动状态. 情况一：如图甲所示，由于μ>tanθ，因此物块可静止在斜面上. 情况二：如图乙所示，μ＝tanθ，物块可以沿斜面匀速下滑，也可以恰好静止在斜面上，在这两种情况下，物块的受力情况相同. 拓展：以上两种情况下，斜面对物块的作用力的合力竖直向上，大小等于mg，由牛顿第三定律知物块对斜面的作用力竖直向下，大小等于mg，由于物块对斜面的作用力竖直向下，斜面没有水平方向的运动趋势，因此斜面不受地面摩擦力的作用. 第1节　高中物理受力分析总纲 二、正Y受力模型 质点受到三个力的作用处于平衡状态，其中两个力等大，受力分析如图所示. 1.正Y受力模型的四个特点 (1)F的方向一定在两FT夹角的角平分线的反向延长线上. (2)①当FT不变时，若θ角增大，则F变小；若θ角减小，则F变大； ②当F不变，若θ角增大，则FT变大；若θ角减小，则FT变小. (3)由F＝2FTcos知F、FT、θ三个量中，若任意两个量不变，则第三个量一定不变. 2.特殊角度的合力特点 (1)如图(a)所示，当θ＝60°时，F＝√3FT. (2)如图(b)所示，当θ＝120°时F＝FT. 第1节　高中物理受力分析总纲 二、正Y受力模型 1.绳长不变，正Y受力模型的动态变化 【原型题2】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，衣架挂钩光滑，挂于绳上处于静止状态．下列情形中，如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，分析： (1)将绳b端上下移动，轻绳上的拉力如何变化； (2)N杆右移，轻绳上的拉力如何变化； (3)换成质量更大的衣服，轻绳上的拉力如何变化. 第1节　高中物理受力分析总纲 二、正Y受力模型 2.受力不变，正Y受力模型的平衡特点 【原型题3】如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB(mA>mB)，整个系统处于静止状态，且滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果轻绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，待整个系统重新平衡后，试分析： (1)物体A的高度如何变化； (2)轻绳与水平方向夹角大小的变化情况. 第1节　高中物理受力分析总纲 二、正Y受力模型（活结&死结） 模型 模型结构 模型解读 模型特点 活结模型 “活结”把绳子分为两段，且可沿绳移动，“活结”一般由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩而形成，绳子因“活结”而弯曲，但实际为同一根绳 “活结”两侧的绳子上的张力大小处处相等 死结模型 “死结”把绳子分为两段，且不可沿绳子移动，“死结”两侧的绳因结而变成两根独立的绳 “死结”两侧的绳子上张力不一定相等 第1节　高中物理受力分析总纲 二、正Y受力模型（动杆&定杆） 模型 模型结构 模型解读 模型特点 动杆模型 轻杆用光滑的转轴或铰链连接，轻杆可围绕转轴或铰链自由转动 当杆处于平衡时，杆所受的弹力方向一定沿杆 定杆模型 轻杆被固定在接触面上，不发生转动 杆所受的弹力方向不一定沿杆，可沿任意方向 第1节　高中物理受力分析总纲 二、正Y受力模型 【原型题4】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与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则(　 ) A．F1的竖直分力大于F2的竖直分力 B．F1的竖直分力等于F2的竖直分力 C．F1的水平分力大于F2的水平分力 D．F1的水平分力等于F2的水平分力 第1节　高中物理受力分析总纲 三、gtanθ受力模型 【原型题5】如图甲所示，倾角为θ 的斜面体固定在地面上，PQ为竖直固定板，小球的质量为m，不计摩擦阻力；如图乙所示，轻绳AO水平，轻绳BO与竖直的夹角为θ ，结点O下方挂着质量为m的小物块，试画出图甲中小球与图乙结点O的受力示意图，并找出规律. 规律：两个受力示意图结构完全相同，水平力的大小均为F1＝mgtanθ，倾斜力的大小均为F2＝. 第1节　高中物理受力分析总纲 三、gtanθ受力模型 gtanθ受力模型应用：解决连接体问题 【原型题6】如图甲所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角θ，求物体A、B的质量之比mA∶mB. 第1节　高中物理受力分析总纲 四、受力个数的分析 受力分析的顺序：重力(和其他已知场力)→弹力→摩擦力 弹力：只有接触且有形变，才有弹力；仅接触无形变，则无弹力； 摩擦力：当接触面间粗糙且两物体间有弹力时，若两物体间有相对运动趋势，则有摩擦力；若无相对运动或无相对运动趋势，则无摩擦力；若接触面间无弹力，则两物体间一定无摩擦力. 受力分析时，一定要养成良好的习惯，按顺序厘清，再根据弹力的有无及有无相对运动或相对运动趋势来分析摩擦力是否存在. 第一步：常见的弹力分为拉力、压力、支持力，解题时先确定某个弹力是否存在，有些题目中可能出现轻绳上没有拉力的情况，也可能出现接触面无弹力的情况； 第二步：寻找有弹力的接触面，先判断物体间是否存在相对运动或相对运动趋势，再判断是否存在摩擦力. $$