第2章 第3讲 力的合成和分解(基础落实课)（学案）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（培优进阶版）

第3讲　力的合成和分解(基础落实课) 一、共点力　合力和分力 1.共点力 几个力如果都作用在物体的　　　　,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫作共点力。  2.合力和分力 定义 假设一个力单独作用的　　　跟某几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫作那几个力的　　　,那几个力叫作这一个力的　　　  关系 合力和分力是　　　　　的关系  二、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时,以表示这两个力的有向线段为　　　作平行四边形,这两个邻边之间的　　　　就代表合力的大小和方向。如图甲所示。  (2)三角形定则:把两个矢量　　　　　,从而求出合矢量的方法。如图乙所示。  三、力的分解 定义 求一个已知力的　　　的过程  运算法则 　　　　　　定则或　　　　定则  两种分解方法 　　　分解法和　　　分解法  四、矢量和标量 矢量 既有大小又有　　　,运算时遵从　　　　　　　定则的物理量  标量 只有大小,没有方向,运算时遵从　　　　的物理量  微点判断 1.(人教必修1P80T4·改编)如图,两人用同样大小的力共提一桶水,两人手臂间的夹角大些省力。 (　 ) 2.(人教必修1P75T5·改编)两个力F1和F2之间的夹角为θ,其合力为F,判断下列说法的正误: ①合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大。 (　 ) ②若力F1和F2大小不变,夹角θ越小,则合力F就越大。 (　 ) ③若夹角θ不变,力F1大小不变,F2增大,则合力F一定增大。 (　 ) 3.(鲁科必修1P116T4·改编)两个共点力F1、F2大小不同,合力大小为F,请判断下列说法的正误: ①F1、F2同时增大10 N,F也增大10 N。 (　 ) ②F1增大10 N,F2减小10 N,F一定不变。 (　 ) ③F1、F2同时增大1倍,F也增大1倍。 (　 ) ④若F1、F2中的一个增大,F不一定增大。 (　 ) 4.由于矢量的方向可以用正、负表示,故具有正、负值的物理量一定是矢量。 (　 ) 逐点清(一)　力的合成 |题|点|全|练| 1.[合力的范围](多选)一物体静止于水平桌面上,两者之间的最大静摩擦力为5 N,现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是 (　　) A.物体所受静摩擦力可能为2 N B.物体所受静摩擦力可能为4 N C.物体可能仍保持静止 D.物体一定被拉动 2.[合力大小的分析](2025·内蒙古通辽一模)如图所示为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,结构对称。当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是 (　 ) A. 当OD、OC两拉索夹角为60°时,三根拉索的拉力大小相等 B.拉动手刹拉杆时,拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大 C.若在AO上施加一恒力,OD、OC两拉索夹角越小,拉索OD、OC拉力越大 D.若保持OD、OC两拉索拉力大小不变,OD、OC两拉索越短,拉动拉索AO越省力 3.[计算法求合力](2025·河北石家庄期末)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6×105 N,已知sin 53°=0.8,则这对钢索对塔柱形成的合力是 (　　) A.5.6×105 N B.7.2×105 N C.3.6×105 N D.4.8×105 N |精|要|点|拨| 1.合力大小范围的确定 (1)两个共点力的合力大小范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2。 (2)三个共点力的合力大小范围 ①最大值:三个力同向时,其合力最大,为Fmax=F1+F2+F3。 ②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形(三个力首尾相接),则其合力的最小值为零,即Fmin=0;如果不能,则合力的最小值为Fmin=F1-|F2+F3|(F1为三个力中最大的力)。 2.共点力合成的常用方法 (1)作图法:根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下: (2)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。 　求合力的两种常见特殊情况: 类型 作图 合力的计算 两分力 相互 垂直 大小:F= 方向:tan θ= 两分力 等大, 夹角为θ 大小:F=2F1cos 方向:F与F1夹角为 自主空间: 　         逐点清(二)　力的分解 方法1　力的效果分解法 1.力的分解的原则 (1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定,一般来说,当物体受到三个或三个以下的力时,常按实际效果进行分解,若受到的三个力中,有两个力互相垂直,可选用正交分解法。 (2)当物体受到三个以上的力时,常用正交分解法。 2.力的效果分解法的步骤 [例1]　有些人员,如电梯修理员、牵引专家等,常需要知道绳(或金属线)中的张力FT,可又不便到绳(或线)的自由端上测量。现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图中B、C为该夹子的横截面)。测量时,只要如图所示那样用一硬杆竖直向上作用在绳子上的某点A,使绳产生一个微小偏移量a,借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为a=12 mm,BC间的距离为2L=250 mm。绳对横杆的压力为F=300 N。 (1)画出A点的力的示意图; (2)试求绳中的张力FT。(当α很小时,sin α=tan α) 答题区(面答面评,拍照上传,现场纠错品优) 　　 [针对训练] 1.(2025·天津南开区期末)刀、斧、凿等切割工具的刃部叫作劈。如图是斧头劈木头的示意图,劈的纵截面ABC是一个等腰三角形,使用劈时沿BC中垂面施加一个竖直向下的力F,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开。设劈背BC的宽度为d,劈的侧面AB、AC长为L,劈的侧面推压木柴的力为F',不计劈自身重力,则 (　　) A.劈的侧面推压木柴的力大小为F'=F B.仅增大d,F'将增大 C.当d=L时,F'=F D.仅减小L,F'将增大 方法2　力的正交分解法 1.定义:将已知量按相互垂直的两个方向进行分解的方法。 2.建轴原则: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。 3.解题方法:首先把各力向相互垂直的x轴、y轴上分解,然后分别对x轴方向和y轴方向列式求解。 　　[例2]　(2024·河北高考)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20 kg的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0 N,g取10 m/s2,挡板对球体支持力的大小为 (　　) A. N　　　　　　　 B.1.0 N C. N D.2.0 N 听课记录: [针对训练] 2.(2025·河南郑州模拟)如图所示,人在划船时某时刻船桨与水平方向的夹角为α,水对船桨的作用力大小为F,方向垂直于船桨,则 (　　) A.F在水平方向的分力大小为Fsin α B.F在竖直方向的分力大小为Fsin α C.船桨对水的作用力小于F D.水对船桨的力与船桨对水的力合力为0 逐点清(三)　物体的受力分析 1.受力分析的四种方法 整体法 将加速度相同的几个相互关联的物体看作一个整体进行受力分析的方法 隔离法 将所研究的对象从周围的物体中分离出来,单独进行受力分析的方法 状态法 受力分析时,若一时不能确定某力是否存在或无法判断该力的方向,可先分析物体的运动状态和除此力外物体所受的其他力,根据其他力与物体的运动状态是否相符来判断 转换法 在受力分析时,若不能确定某力是否存在,则: (1)可以转换为分析该力的反作用力,根据其反作用力是否存在,判断该力是否存在; (2)可以转换为分析与该力相关的其他研究对象,通过对其他研究对象进行受力分析,判断该力是否存在 2.受力分析的注意事项 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。养成按照一定顺序对研究对象进行受力分析的习惯。 (2)涉及弹簧弹力时,要注意判断弹簧是处于拉伸状态,还是压缩状态。分析摩擦力时要特别注意摩擦力的方向。 (3)除了根据力的性质和特点进行判断外,假设法是判断弹力、摩擦力有无及方向的常用方法。 (4)善于转换研究对象,尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形,可以分析与其接触物体的受力,再应用牛顿第三定律判定。 　　[典例]　(2025·湖北武汉期末)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下保持相对静止,一起沿粗糙竖直墙面向上做匀速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是 (　　) A.物体M一定受到5个力 B.物体N可能受到4个力 C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力 D.物体M与N之间一定有摩擦力 听课记录: [应用体验] 1.[状态法]如图所示为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图,正确的是 (　　) 2.[整体法与隔离法] 完全相同的直角三角形滑块A、B,按如图所示放置,设A、B接触的斜面光滑,A与桌面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角θ=30°,现在B上作用一水平推力F,恰好使A、B一起在桌面上匀速运动,且A、B保持相对静止。则A与桌面间的动摩擦因数μ为 (　　) A.　　　　　　　　 B. C. D. 3.[转换法](多选)将一长方形木块锯开为相同的A、B两部分后,按图示方式叠放并静止在粗糙水平地面上,A、B接触面与竖直方向的夹角为θ,A、B间的动摩擦因数为μ。若A、B的质量均为m,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是 (　　) A.A物体一定受到3个力作用 B.A对B的作用力大小为mgsin θ C.若地面光滑,B物体还是静止 D.A对B的摩擦力大小为μmgcos θ 课下请完成课时跟踪检测(九) 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$