第2章 第2讲 力的合成与分解 课件 -2027届高考物理一轮复习考点精讲

该高中物理高考复习课件聚焦“力的合成与分解”核心考点，依据高考评价体系明确理解力的等效性、替代性及合成法则的考查要求，通过考点梳理分析合力范围计算、平行四边形定则应用等高频考点，归纳选择、计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题融入与科学思维培养，如2021广东卷曲辕犁拉力分解题，通过正交分解法突破力的分解考点，结合典例中两个等大拉力合力公式推导，培养学生模型建构能力。提供易错点警示与答题模板，助力学生掌握得分技巧，教师可据此系统开展复习教学。

第二章　相互作用 第2讲　力的合成与分解 -- 第二章　相互作用 1．理解力的合成与分解。 2．会用三角形定则和平行四边形定则求合力。 3．能用多种分解法计算分力。 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 × × √ × -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 B -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 B -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 甲　　 　　　　　　乙 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 AD -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 AB -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 D -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 B -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 D -- 第二章　相互作用 -- 第二章　相互作用 谢谢观看 -- 第二章　相互作用 考点一　合力与分力 【考点内化】 1．理解合力与分力的等效性、替代性和虚拟性。 (1)等效性——合力与其分力具有同样的动力效应，即能使物体产生同样的加速度。这里应该注意：合力与其分力的静力效应，有可能相同，也可能不同，如两个大小为5 N的力，当沿同方向拉竖直悬挂的弹簧时，弹簧发生的形变与一个10 N的力的效果相同；当沿相反方向拉一根弹簧时，其合力为零，但却能使弹簧因受力而发生形变，这时合力与其分力的作用效果就不同了。 (2)替代性——力在被其分力或合力替代后，就不能再参与力的计算，否则就会因重复计算而导致错误的结果。 (3)虚拟性——力在合成时，合力只等效替代两个力，两个力是真实存在的，合力是虚拟的。力在分解时，力等效分解为两个分力，这个力是真实存在的，两个分力是虚拟的。 2．合力与分力的大小比较。 如图所示，分力F1、F2的合力F＝，式中，θ为两个分力F1、F2间的夹角。 (1)当θ＝0°时， 则F＝F1＋F2。 (2)当θ＝90°时，则F＝。 (3)当θ＝120°，且F1＝F2时，则F＝F1＝F2。 (4)当θ＝180°时，则F＝|F1－F2|。 当θ在0°～180°内变化时，若θ↑，则F↓；若θ↓，则F↑；两个力F1、F2的合力F的取值范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2。 (5)实验验证：两个分力的大小不变，分力的夹角从0°→180°变化时，合力F减小。 【考点过关】 请判断有关合力与分力的表述正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)力的合成或分解时，合力与分力都是真实存在的。(　　) (2)两个力的合力一定大于任意一个分力。(　　) (3)1 N和2 N的合力可以小于3 N。(　　) (4)1 N和2 N的合力可以小于1 N。(　　) 解析：(1)力在合成时，合力能等效替代几个力，这几个力是真实存在的，合力是虚拟的。力在分解时，这个力是真实存在的，几个分力是虚拟的。 (2)(3)(4)合力大小介于两个分力之和与两个分力之差的绝对值之间，分力夹角不同，合力就有可能小于、等于或大于任意一个分力。 【考教衔接】 　(单选)(教材改编)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．2F sin B．2F cos C．F sin α D．F cos α 解析：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＝2F cos 。故选B。 【练习1】　(单选)(2021广东卷)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是(　　) A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 解析：将拉力F正交分解如图所示，则在x方向可得出Fx曲＝ F sin α，Fx直＝F sin β，在y方向可得出Fy曲＝ F cos α，Fy直＝F cos β，由题知α<β，则sin α<sin β，cos α>cos β，则可得到Fx曲<Fx直，Fy曲>Fy直，故A错误，B正确；耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，故CD错误。故选B。 考点二　力的合成 【考点内化】 1．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，可以用表示这两个力的有向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大小和方向，如图甲所示。 (2)三角形定则：把两个矢量首尾相接，从而求出合矢量的方法，如图乙所示。 2．求合力的方法。 (1)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。 (2)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大小。 3．确定合力的范围。 (1)两个共点力的合力大小的范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。 ①两个力的大小不变时，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。 (2)三个共点力的合力大小的范围。 ①最大值：三个力同向时，其合力最大，为Fmax＝F1＋F2＋F3。 ②最小值：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，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)。 【考点过关】 (多选)两个共点力F1、F2大小不同，夹角为α(0<α<π)，它们的合力大小为F，则(　　) A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 N C．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变 D．若F1、F2都增大，但F不一定增大 解析：根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，故A正确；F1、F2同时增加10 N，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小增加不一定是10 N，故B错误； F1增加10 N，F2减少10 N，F可能变大或变小，也可能不变，故C错误；若F1、F2都增大，根据平行四边形定则可知F不一定增大，故D正确。故选AD。 【考教衔接】 　(多选)(教材改编)小李、小华两人共提一桶水匀速前行，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是(　　) A．当θ＝0°时，F＝ B．当θ＝120°时，F＝G C．θ越大，则F越小 D．不管θ为何值时，都有F＝ 解析：由力的合成可知，在两分力相等，θ＝0°时，F＝F合＝，θ＝120°时，F合＝F＝G，故AB正确，D错误；在合力一定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故C错误。故选AB。 【练习2】　(单选)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。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，其弓弦的拉力如图中F1和F2所示，对箭产生的作用力如图中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：由题知F1＝F2，由几何关系得2F1cos ＝F，有cos ＝＝＝0.6，所以＝53°，即α＝106°。故选D。 考点三　力的分解 【考点内化】 力的分解 力的分解规律：力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则。 情境：已知合力一定，两个分力大小相等，随着两个分力夹角的增大，每个分力将怎样变化？请在以下5个图的虚线中作出分力，并计算出每个分力的大小。 结论：两个分力大小相等，随着两个分力夹角的增大，每个分力将越来越大。 【考点过关】 力的分解实例 已知重力mg和角α，根据下面的要求，作重力mg的分解示意图，写出计算两个分力的大小的表达式。 序号 情境问题 分力大小表达式 （1） 质量为m的货物静止在斜面上，其重力mg产生两个效果：一是使货物沿斜面下滑，相当于分力F1的作用；二是使货物垂直压紧斜面，相当于分力F2的作用 F1＝mg sin α； F2＝mg cos α （2） 质量为m的光滑球被竖直挡板挡住而静止，其重力mg产生两个效果：一是使球垂直压紧挡板，相当于分力F1的作用；二是使球垂直压紧斜面，相当于分力F2的作用 F1＝mg tan α； F2＝ （3） 质量为m的小车被沿斜面向上的橡皮筋拉住而静止，其重力mg产生两个效果：一是拉绳，相当于分力F1的作用；二是使车垂直压紧斜面，相当于分力F2的作用 F1＝mg sin α； F2＝mg cos α （4） 质量为m的足球被悬线挂靠在竖直墙壁上，其重力mg产生两个效果：一是使球垂直压紧墙面，相当于分力F1的作用；二是拉绳，相当于分力F2的作用 F1＝mg tan α； F2＝ （5） A、B两点位于同一平面，质量为m的吊灯被AO、BO两绳拉住，其重力mg产生两个效果：一是拉OB绳，相当于分力F1的作用；二是拉OA绳，相当于分力F2的作用 F1＝； F2＝ （6） A、B两点位于同一平面，质量为m的吊灯被AO、BO两绳拉住，其重力mg产生两个效果：一是拉OB绳，相当于分力F1的作用；二是拉OA绳，相当于分力F2的作用 F1＝mg cos α； F2＝mg sin α (7) 质量为m的运动员被两条有环的绳吊着而静止，其重力mg产生两个效果：一是拉右绳，相当于分力F1的作用；二是拉左绳，相当于分力F2的作用 F1＝； F2＝ （8） 质量为m的钩码被斜绳和水平杆吊着而静止，其重力mg产生两个效果：一是拉绳，相当于分力F1的作用；二是压杆，相当于分力F2的作用 F1＝； F2＝ （9） 质量为m的货物被三角架吊着而静止，其重力mg产生两个效果：一是压倾斜杆，相当于分力F1的作用；二是拉水平杆，相当于分力F2的作用 F1＝； F2＝mg tan α 10 质量为m的镜框由两条绳吊着而静止，其重力mg产生两个效果：一是拉左绳，相当于分力F1的作用；二是拉右绳，相当于分力F2的作用 F1＝； F2＝ 【考教衔接】 　(单选)(教材改编)拖拉机拉着耙匀速向前耕地，拉力F与水平方向成α角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则(　　) A．F的竖直分力大小F tan α B．F的水平分力大小为F cos α C．地面对耙的阻力大小为F sin α D．地面对耙的支持力大于耙的重力 解析：根据力的分解及三角函数知识可得水平分力Fx＝F cos α，竖直分力Fy＝F sin α。再由Fy＋FN＝mg，可知地面对耙的支持力小于耙的重力，根据二力平衡，地面对耙的阻力大小为F cos α。故选B。 【练习3】　(单选)(2022广东卷)如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°。下列关系式正确的是(　　) A．F＝F1 B．F＝2F1 C．F＝3F1 D．F＝F1 解析：以O点为研究对象，受力分析如图。 由几何关系可知θ＝30°，由平衡条件可得F1sin 30°＝F2sin 30°，F＝F1cos 30°＋F2cos 30°，联立可得F＝F1。故选D。 $