第2章 3 第2讲 力的合成与分解(课件PPT)-【赢在微点·顶层设计】2026年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

第2讲 第二章　相互作用——力 力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 目 标 要 求 1.会结合平行四边形定则运用作图法和计算法两种方法求合力。2.会运用效果分解法和正交分解法计算分力。3.了解“活结”与“死结”“动杆”与“定杆”的区别。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考点1　力的合成 考点2　力的分解 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 考点3　“活结”与“死结”“动杆”与 “定杆” 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 力的合成 考点1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 5 必|备|知|识 1.合力与分力。 (1)定义：如果一个力产生的效果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫作那几个力的 ，那几个力叫作这个力的 。 (2)关系：合力与分力是 关系。 合力 分力 等效替代 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.共点力。 作用在物体上的同一点或作用线交于一点的几个力。如图所示均为共点力。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 3.力的合成。 (1)定义：求几个力的 的过程。 (2)运算法则。 ①平行四边形定则：求两个互成角度的 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 和 ，如图甲所示。 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 为合矢量，如图乙所示。 合力 共点力 大小 方向 有向线段 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)合力和分力可以同时作用在一个物体上( ) (2)两个力的合力不一定大于分力( ) (3)当一个分力增大时，合力一定增大( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 关|键|能|力 1.求合力的方法。 (1)作图法：作出力的图示，结合平行四边形定则，用刻度尺量出表示合力的线段的长度，再结合标度算出合力的大小。 (2)计算法：根据平行四边形定则作出力的示意图，然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.合力范围的确定。 (1)两个共点力的合力大小范围：|F1-F2|≤F合≤F1+F2。 ①两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。 ②当两个力反向时，合力最小，为|F1-F2|；当两个力同向时，合力最大，为F1+F2。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)三个共点力合力大小的范围。 ①最大值：三个力同向时，合力最大，为Fmax=F1+F2+F3。 ②最小值：如果一个力的大小处于另外两个力的合力大小范围内，则其合力的最小值为零，即Fmin=0；如果不处于此范围内，则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和，即Fmin=F1-(F2+F3)(F1为三个力中最大的力)。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例1】　在植树活动中，两名同学分别用力F1和F2共同抬起一筐土，筐与土所受的总重力为150 N，下列可能将该筐土抬起的两个力是( ) A.F1=55 N，F2=55 N B.F1=80 N，F2=100 N C.F1=70 N，F2=65 N D.F1=60 N，F2=80 N 考向1 合力大小的范围 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 若F1=55 N，F2=55 N，则F1和F2的合力最大值为Fmax=F1+F2=110 N<mg=150 N，A项错误；若F1=80 N，F2=100 N，则F1和F2的合力范围为F2-F1=20 N≤F合≤F1+F2=180 N，B项正确；若F1=70 N，F2=65 N，则F1和F2的合力最大值为Fmax=F1+F2=135 N<mg=150 N, C项错误；若F1=60 N，F2=80 N，则F1和F2的合力最大值为Fmax=F1+F2=140 N<mg=150 N，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例2】　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( ) 考向2 作图法求合力 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 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 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，B项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例3】　(2023·重庆卷)矫正牙齿时，可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F，夹角为α(如图)，则该牙所受两牵引力的合力大小为( ) A.2Fsin B.2Fcos C.Fsin α D.Fcos α 考向3 解析法求合力 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 根据平行四边形定则可知，该牙所受两牵引力的合力大小为F合=2Fcos，B项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 力的分解 考点2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 20 必|备|知|识 1.定义：求一个已知力的 的过程，力的分解是 的逆运算。 2.遵循原则： 定则或三角形定则。 3.分解方法。 (1)按力产生的 分解。 分力 力的合成 平行四边形 作用效果 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)正交分解法。 将结点O处所受OC段绳子拉力FC和OB段绳子拉力FB分别按力的作用效果分解和正交分解如图所示。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)合力与它的两个分力的作用对象是同一个物体( ) (2)在对力进行合成与分解时均依据平行四边形定则( ) (3)正交分解法是将不在坐标轴上的力分解在坐标上，把矢量运算转化为代数运算( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 关|键|能|力 1.按力的作用效果分解。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.力的正交分解法。 (1)建立坐标轴的原则：在静力学中，以少分解力和分解已知力为原则；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)多个力求合力的方法：把各力向相互垂直的x轴、y轴分解，分别求得x轴、y轴方向的合力Fx、Fy，则合力大小F=，合力方向与x轴夹角为θ，则tan θ=。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例4】　(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记 载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不 可。一游僧见之曰：无烦也，我能正之。”游僧每 天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则( ) A.若F一定，θ大时FN大 B.若F一定，θ小时FN大 C.若θ一定，F大时FN大 D.若θ一定，F小时FN大 考向1 按照力的作用效果分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 如图所示，把力F分解在垂直于木楔两侧的方向 上，根据力的作用效果可知，F1=F2=FN=， 由此式可知，B、C两项正确，A、D两项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 　　本例中力F产生两个挤压砖块的效果，这两个分力不是对砖块的挤压力。合力与分力应作用在同一物体上，两分力的作用对象是木楔，而木楔对砖块的挤压力是作用在砖块上，显然两者不同。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例5】　如图所示，水平地面上静止的物体重力G=100 N，若受一与水平方向成θ=37°角的拉力F=60 N，此时物体所受的摩擦力f=16 N。(已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (1)求物体所受的合力； (2)求物体与地面间的动摩擦因数； (3)若将拉力改成与水平方向仍成37°角斜向下方的推力F'=60 N，其他条件不变，求此时物体所受合力的大小。 考向2 力的正交分解法 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)物体受力如图所示， 解析 物体所受合力 F合=Fcos 37°-f=60×0.8 N-16 N=32 N。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)由竖直方向受力平衡有FN+Fsin 37°=G， 解得FN=G-Fsin 37°=100 N-60×0.6 N=64 N， 则动摩擦因数μ===0.25。 (3)水平方向有F合'=F'cos 37°-f'， 竖直方向有FN'=G+F'sin 37°=100 N+60×0.6 N=136 N， 又f'=μFN'， 联立解得F合'=14 N。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 “活结”与“死结” “动杆”与“定杆” 考点3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 32 关|键|能|力 1.“死结”和“活结”问题。 (1)“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可 以沿绳子移动的结点。“死结”两侧的绳因结 而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开 的两段绳子上的弹力不一定相等。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)“活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点。“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.“动杆”和“定杆”问题。 杆可分为固定杆和活动杆。固定杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向视具体情况而定，活动杆只能起到“拉”和“推”的作用。一般情况下，插入墙中的杆属于固定杆(如“死结”和“活结”问题中甲、乙两图中的杆)，弹力方向不一定沿杆，而用铰链相连的杆属于活动杆(如丙图中的杆)，弹力方向一定沿杆。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例6】　如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于( ) A.45° B.55° C.60° D.70° 考向1 “活结”与“死结”问题 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 甲物体拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示，根据几何关系有180°=2β+α，解得β=55°，B项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例7】　如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB=30°；如图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G被细绳EG拉住，EG与水平方向成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是( ) 考向2 “动杆”与“定杆”问题 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 A.图甲中BC对滑轮的作用力大小为 B.图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g C.细绳AC段的拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为m1∶m2 D.细绳AC段的拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为m1∶2m2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 题图甲中，两段绳的拉力大小都是m1g，夹角为 120°角，因此合力大小是m1g，根据共点力平 衡，BC杆对滑轮的作用力大小也是m1g(方向与 竖直方向成60°角，斜向右上方)，A项错误； 题图乙中，以G为研究对象，分析受力情况如图，由平衡条件得FHGtan 30°=m2g，得FHG=m2g，即HG杆受到绳的作用力为m2g，B项错误；题图甲中绳AC段的拉力TAC=m1g，题图乙中由于TEGsin 30°=m2g得TEG=2m2g，解得=，C项错误，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 把握高考微点，实现素能提升 完成——微练8 本部分内容讲解结束 $$