2.7 力的合成与分解 课件 -2026届高考物理一轮复习人教版

该高中物理高考复习课件聚焦“相互作用”模块核心考点，覆盖共点力合成（合力分力关系、平行四边形/三角形定则、合力范围）和力的分解（按效果分解、正交分解）两大高考高频内容。课件严格对接高考评价体系，通过判断正误梳理易错点，结合讨论交流深化考点理解，归纳出动态合力分析、实际情景分解等常考题型，体现备考的系统性和针对性。 课件亮点在于高考真题深度融入与科学思维培养，如2023重庆卷第1题牵引力合力计算（平行四边形定则应用）、2022辽宁卷蜘蛛悬挂受力分析（正交分解模型），均结合科学推理与模型建构素养。通过“考点梳理-真题解析-课时精练”三步法，帮助学生掌握合力范围判断、正交分解步骤等解题技巧，提升得分率，同时为教师提供清晰的复习框架和实战教学素材。

第二章 相互作用 第7课时 力的合成与分解 目标 要求 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。 课时精练 内容索引 考点一　共点力的合成 考点二　力的分解 3 1.合力与分力 (1)定义：如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力叫作那几个力的　　　，那几个力叫作这个力的　　　。 (2)关系：合力与分力是　　　　　关系。 共点力的合成 考点一 合力 分力 等效替代 2.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：求两个互成角度的分力的合力，可以用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　　　　就表示合力的大小和方向。如图甲所示，F1、F2为分力，F为合力。 合力 邻边 对角线 ②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的　　　　　为合矢量。如图乙所示，F1、F2为分力，F为合力。 有向线段 3.两个共点力的合力大小的范围：　　　　≤F≤　　　　。 (1)两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而　　　。 (2)当两个力反向时，合力最小，为　　　　；当两个力同向时，合力最大，为　　　　。 |F1－F2| F1＋F2 减小 |F1－F2| F1＋F2 1.合力和分力可以同时作用在一个物体上。(　　) 2.两个力的合力一定比任一分力大。(　　) 3.两分力同时增大1倍，合力也增大1倍。(　　) 4.两分力都增加10 N，合力也增加10 N。(　　) × × 判断正误 √ × 1.互成角度的两个力，其中一个力增大后，合力一定增大吗？请作图说明。 讨论交流 答案　不一定。如图，F2增大后，合力F可能减小，可能不变，可能增大。 2.(1)有三个共点力F1＝8 N，F2＝7 N，F3＝10 N，则这三个力合力的最大值为　　　 N，最小值为　　　　 N。 (2)有三个共点力F1＝8 N，F2＝7 N，F3＝16 N，则这三个力合力的最大值为　　　 N，最小值为　　　　 N。 (3)根据(1)(2)计算结果，总结求三个力合力最小值的规律：___________ _____________________________________________________________________________________________________________________。 25 0 31 1 如果一个力 的大小处于另外两个力的合力大小范围之内，则其合力的最小值为零，即Fmin＝0；否则Fmin＝F3－(F1＋F2)(F3为三个力中最大的力) 讨论交流 (2024·江苏盐城市期中)如图所示，虚线表示分力F1的作用线，另一个分力的大小为F2、且与合力F大小相等。则F1的大小为 A.F B.2F C.F D.3F 例1 √ 根据力的平行四边形定则作图，如图，根据几何关系可知F1＝F，故选C。 (2023·重庆卷·1)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 例2 √ 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，故选B。 返回 力的分解 考点二 1.力的分解是力的合成的逆运算，遵循的法则：　　　　　　定则或___ 　　　定则。 2.分解方法 (1)按力产生的　　　分解 ①根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向。 ②再根据两个分力方向画出平行四边形。 ③最后由几何知识求出两个分力的大小和方向。 平行四边形 三 角形 效果 (2)正交分解 将力沿相互垂直的两个坐标轴分解，从而求出沿坐标轴方向上的合力，列平衡方程或牛顿第二定律。 ①建立坐标系的原则：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多个力求合力的方法：把各力沿相互垂直的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＝。 1.在进行力的合成与分解时，都能应用平行四边形定则或三角形定则。 (　　) 2.2 N的力能够分解成6 N和3 N的两个分力。(　　) √ × 判断正误 　 (来自教材改编)(2025·天津市蓟州区期末)生活中经常用刀来劈开物体。图中是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为θ，θ越小，刀刃越锋利，对外界产生的推力FN就越大，已知刀的重力为G。则下列表达式正确的是 A.FN＝ B.FN＝ C.FN＝ D.FN＝ 例3 √ 将力F与重力G的合力F＋G根据平行四边形定则分解如图 根据几何关系可得＝sin ，解得FN＝，故选B。 　　(2022·辽宁卷·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 例4 √ 对结点O受力分析可得，水平方向有F1x＝F2x，即F1 的水平分力等于F2的水平分力，选项C错误，D正确； F1y＝，F2y＝，因为α>β，故F1y<F2y，选项A、 B错误。 如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线AB、弧线BCD和直线DE组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为k的弹性轻绳，在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x(在弹性限度内)，此时AB段与水平方向的夹角为37°，DE段与水平方向的夹角为53°，弹性绳涉及的受力均在同一平面内，忽略一切摩擦，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列说法正确的是 A.口罩带对耳朵的作用力方向与水平方向夹角为37° B.口罩带对耳朵的作用力方向与水平方向夹角为53° C.耳朵受到的口罩带的作用力为2kx D.耳朵受到的口罩带的作用力为kx 例5 √ 弹性轻绳被拉长了x，同一根轻绳拉力大小相等，即 FAB＝FDE＝kx，将FAB、FDE分别正交分解，如图， 则Fx＝FABcos 37°＋FDEcos 53°＝kx，Fy＝FABsin 37° ＋FDEsin 53°＝kx，则耳朵受到的口罩带的作用力 F＝kx，设作用力方向与水平方向夹角为θ，tan θ＝＝1， 即口罩带对耳朵的作用力方向与水平方向夹角为45°，故D正确。 返回 课时精练 对一对 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D B AC C B BC C 题号 9 10 答案 (1)F　(2)F D 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.(来自教材改编)两人共提一桶水缓慢前行，水桶受到的拉力如图所示，则 A.F1与F2间的夹角大些省力 B.F1与F2的大小与两力间的夹角无关 C.不论F1与F2间的夹角如何，两拉力的大小之和一定等于 　水和水桶的重力大小 D.不论F1与F2间的夹角如何，两拉力的合力大小一定等于水和水桶的重 　力大小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 基础落实练 答案 √ 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 由平衡条件可知，两人拉力的合力一定与水和水桶的重力等大反向。合力一定，两拉力夹角越小，两拉力就越小，故A、B、C错误，D正确。 2.(2021·重庆卷·1)如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为30°，则该力在水平方向的分力大小为 A.2F B.F C.F D.F 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ 沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解，则有该力在水平方向 的分力大小为Fcos 30°＝F，故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 3.(2024·广东江门市模拟)如图所示为某款可以调节背带长短的挎包。现将该挎包分别用图中两种方式挂在光滑水平挂钩上，下列说法正确的是 A.背带长时，背带上的张力大 B.背带短时，背带上的张力大 C.背带长时，背带受到挂钩的作用力大 D.背带短时，背带受到挂钩的作用力大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 两种方式下，挎包均处于平衡状态，重力大小相同， 则背带上拉力的合力大小相同；背带短时，背带间的 夹角更大，根据平行四边形定则，可知此时背带上的 张力更大，故A错误，B正确； 两种方式下，挂钩对挎包的作用力大小均等挎包的重力大小，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 4.(多选)图甲、乙、丙、丁所示的四种情况是某一质点在同一平面内同时受到的三个共点力，若坐标纸中每格边长表示1 N的大小的力，则下列关于质点所受的合力的说法中正确的是 A.图甲中质点所受的合力大小是12 N， 　方向水平向右 B.图乙中质点所受的合力等于0 C.图丙中质点所受的合力大小是8 N， 　方向竖直向上 D.图丁中质点所受的合力大小等于5 N √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题图甲知F1、F2的合力为8 N，水平向右， 与F3方向一致，则3个力的合力为12 N， 方向水平向右，故A正确； 对题图乙，F3与F2的合力与F1大小相等， 方向相同，所以3个力的合力为6 N，方向 水平向右，故B错误； 题图丙中，将F3与F2正交分解，则水平方向大小相等，方向相反；竖直方向合力为5 N，则3个力的合力大小为8 N，方向竖直向上，故C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题图丁中，将F3与F2正交分解，水平方向合力大小为1 N，竖直方向合力为4 N，所以3个力的合力在水平方向的大小为1 N，在竖直方向为3 N，由勾股定理求得合力大小等于 N，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 5.(2024·河北石家庄市一模)帆船是人类的伟大发明之一，船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶，如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图，此时风力F＝2 000 N，方向与帆面的夹角α＝30°，航向与帆面的夹角β＝37°，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶。已知sin 37°＝0.6，则帆船在沿航向方向获得的动力为 A.200 N B.400 N C.600 N D.800 N √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 对风力F在沿着帆面和垂直于帆面方向进行分解，根据力的平行四边形定则可得其垂直于帆面的分力F1＝Fsin α＝1 000 N，再对垂直作用于帆面上的风力F1沿帆船航向方向和垂直航向方向进行分解，则帆船在沿航向方向获得的动力为F2＝F1sin β＝600 N，故选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 6.(2025·湖北襄阳市第一中学月考)在药物使用中应用到很多物理知识。甲、乙两图分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图，针尖的顶角很小，医生沿着注射器施加一个较小的力F，针尖会对瓶塞产生很大的推力。现只分析图乙的针尖倾斜侧面与水平侧面对瓶塞产生的两个推力，则 A.针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的 B.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比水平侧面的 　推力大 C.若F一定，使用顶角越小的针尖，则倾斜侧面 　对瓶塞产生的推力就越小 D.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力FN＝Fcos θ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 将力F分解在垂直于针尖的两个侧面的方向上，如图所示， 由几何关系知，针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力FN比水平 侧面的推力FN'大，故A错误，B正确； 由三角函数得FN＝，FN'＝，若F一定，使用顶角 越小的针尖，则倾斜侧面对瓶塞产生的推力就越大，故C、 D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 7.(多选)(2025·河北省衡水中学月考)耙在中国已有1 500年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为O1，夹角∠AO1B＝60°，拉力大小均为F，平面AO1B与水平面的夹角为30°(O2为AB的中点)，如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正确的是 A.两根耙索的合力大小为F B.两根耙索的合力大小为F C.地对耙的水平阻力大小为 D.地对耙的水平阻力大小为 能力综合练 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 两根耙索的合力大小为F'＝2Fcos 30°＝F，A错误，B正确； 由平衡条件得，地对耙的水平阻力大小为Ff＝F'cos 30°＝F，C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 8.磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠(其余两颗未画出)，工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣。当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开，已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90°，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力大小为(不计摩擦以及小铁珠的重力) A.F B.F C.F D.F √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 以一个小铁珠为研究对象，将力F按照作用效果进行分 解如图所示。 由几何关系可得小铁珠对钉柱产生的侧向压力大小为 FN＝＝F，故C正确。 9.(2024·山东临沂市模拟)如图所示，木工常用木楔来固定木榫。直角三角形木楔底边长l＝35 mm，高h＝12 mm，今用水平力F击打木楔时，木楔自身重力不计，摩擦不计，木榫相对卯孔未发生 滑动，求： (1)木楔直角边能产生多大的挤压力？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 答案　F 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 把作用在木楔上的水平力F分解，如图所示 垂直于木楔直角边的分力F1就等于直角边产生的挤压力。 由F、F1为邻边构成的三角形与木楔三角形相似得 整理有F1＝F (2)木楔斜边能产生多大的挤压力？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 答案　F 垂直于斜边的分力F2就等于斜边产生的挤压力。F2＝，整理有F2＝F。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 10.(2025·福建厦门市双十中学月考)某玩具吊车简化结构如图所示，杆AB固定于平台上且不可转动，其B端固定一光滑轻质定滑轮；轻杆CD用铰链连接于平台，可绕C端自由转动，其D端连接两条轻绳，一条轻绳绕过滑轮后悬挂一质量为m的重物，另一轻绳缠绕于电动机转轴O上，通过电动机的牵引控制重物的起落。某次吊车将重物吊起至一定高度后保持静止，此时各段轻绳与杆之间的夹角如图所示，其中两杆处于同一竖直面内， OD绳沿竖直方向，γ＝37°，θ＝90°，重力加速度 大小为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则 尖子生选练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A.α一定等于β B.AB杆受到绳子的作用力大小为mg C.CD杆受到绳子的作用力方向沿∠ODB的角平分线 　方向，大小为mg D.当启动电动机使重物缓慢下降时，AB杆受到绳子的作用力将逐渐增大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 同一条绳的力大小相等，其合力一定在其角平分线 上，杆AB固定于平台，杆所受绳子的作用力不一定 沿杆，所以α不一定等于β，故A错误； 如图所示，两个力FT所作力的平行四边形为菱形， 根据平衡条件可得FT＝mg，根据几何关系可得α＋ β＝53°，则AB杆受到绳子的作用力大小为F杆＝2FTcos ≠mg，故B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 根据题意，D端连接两条轻绳，两条轻绳的力大小 不一定相等，且CD杆为铰链连接，为“活”杆， 杆所受的力沿着杆的方向，对CD杆D端由平衡条件 可知，在水平方向，F杆'cos 53°＝FTcos 37°＝ mgcos 37°，解得F杆'＝mg，故C错误； 当启动电动机使重物缓慢下降时，即FT＝mg不变，∠DBM变小，根据F杆＝ 2FTcos ，可知F杆变大，故D正确。 返回 $