第2章 2.第2节 力的合成与分解（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习练案

该高中物理高考复习课件聚焦“力的合成与分解”“死结与活结、定杆与动杆”核心考点，依据高考评价体系梳理平衡条件应用、动态分析等考查要求，通过真题分类（如T1-T9对应考点）明确高频题型分布，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题精讲+模型突破+素养提升”策略，精选2024-2025年福建、河北等多省真题，以“活结模型绳张力相等”“正交分解法解平衡”为例，培养科学思维（模型建构、科学推理）和物理观念（相互作用观念），助力学生掌握解题技巧，教师可精准指导高考冲刺。

第2节 力的合成与分解 返回目录  力的合成与分解T1、3、4、7　     死结与活结、定杆与动杆T2、5、6、8、9 返回目录 高考真题 1.★(2025福建,1,4分)“风动石”是福建省著名的自然景观,如图所示。无风时,“风动 石”在重力和底部巨石作用力F1的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向 的风力作用时仍保持静止,此时底部巨石对其作用力为F2,则 ( ) A.F1的大小比F2的小 B.F1的大小比F2的大 　    A　     C.F1与F2大小相等 D.F1与F2方向相同 解析　无风时,风动石处于平衡状态,可得F1=mg;受水平方向的风力作用时,风动石仍处 于平衡状态,可得F2= ,故F1<F2,A正确。 返回目录 2.★★(2025河北,4,4分)如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿 等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿, 另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大 小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为 ( )   　    B　     A. G　　　    B. G C.G　　　     D. G 返回目录 解析　由题意知,左、右侧细绳与竖直方向夹角均为45°,假设小球受光滑凹槽内壁的 支持力,对小球受力分析如图所示,对小球的受力情况沿水平方向和竖直方向进行正交 分解,竖直方向有FN+FT1 cos 45°+FT2 cos 45°=G,因为FT1=FT2=F,所以FN+2F cos 45=G,解 得F= - ,因FN≥0,所以F≤ G,所以F的最大值为 G,B正确。   返回目录 3.★★★(2024河北,5,4分)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 　    A　     返回目录 解析    对小球进行受力分析如图所示,由几何关系可知FN1、FN2与竖直方向的夹角均为 30°,则满足2FN2 cos 30°=mg-T,可得FN2=  N,A正确。   返回目录 4.★★★(2024湖北,6,4分)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图 中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水 平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大 小为( )   A. f　　　    B. f　　　    C.2f　　　    D.3f 　    B　     返回目录 解析　根据题意,货船S沿水面方向的受力情况如图甲所示 可知2T cos 30°=f,可得T= f。  　      拖船P沿水面方向的受力情况如图乙所示 则有(T' sin 30°)2+(f+T' cos 30°)2=F2,其中T'=T= f,解得F= ,B正确。 返回目录 5.★★★(2024浙江6月,9,3分)如图所示,不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1 kg的小铁 球,两端A、B悬挂在倾角为30°的固定斜杆上,间距为1.5 m。小球平衡时,A端细线与杆 垂直;当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时,等效于悬挂点位于小球重垂线与 AB交点的单摆,重力加速度取10 m/s2,则 ( ) A.摆角变小,周期变大 B.小球摆动周期约为2 s 　    B　     C.小球平衡时,A端拉力为  N D.小球平衡时,A端拉力小于B端拉力 返回目录 解析　由单摆的周期公式T=2π 可知,单摆的周期与摆角大小无关,A错误。细线穿 过小铁球,则小铁球两侧细线与竖直方向夹角相等(“活结”模型),小铁球两侧细线与 竖直方向的夹角均为30°,由L=  m可得单摆的摆长L=1 m;由T=2π 可得T≈2 s,B正确。对小铁球受力分析如图所示,由受力平衡可得FA=FB= mg=  N,C、D错 误。   返回目录 6.★★(2024新课标,24,10分)将重物从高层楼房的窗外运到地面时,为安全起见,要求下 降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图,一种简单的操作方法是一人在高处控制 一端系在重物上的绳子P,另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q,二人配 合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量m=42 kg,重力加速度大小g=10 m/s2。当P绳 与竖直方向的夹角α=37°时,Q绳与竖直方向的夹角β=53°。(sin 37°=0.6) (1)求此时P、Q绳中拉力的大小; (2)若开始竖直下降时重物距地面的高度h=10 m, 求在重物下降到地面的过程中,两根绳子拉力对 重物做的总功。 返回目录 解析    (1)重物缓慢竖直下降,处于平衡状态,把两根绳子的拉力FP、FQ分别沿水平方向 和竖直方向分解,由平衡条件可得 FP sin 37°=FQ sin 53° FP cos 37°=mg+FQ cos 53° 两式联立解得FP=1 200 N,FQ=900 N (2)重物下降至地面的过程中,由动能定理可得 WF+mgh=0 解得拉力对重物做的总功WF=-4 200 J 答案 (1)1 200 N    900 N    (2)-4 200 J 返回目录 高考模拟 7.★★(2026届重庆一中开学考)重庆潼南的菜籽油远近闻名,如图所示为“古法榨油” 简化原理图,用力撞击木楔便可将油榨出。若木楔的横截面可看作顶角为θ的等腰三角 形,撞击木楔的力为F,则下列说法正确的是 ( ) A.木楔加速挤压木块过程中,木块对油饼的压力大于油饼 对木块的压力 　    D　     B.木楔对各个油饼的压力大小相等 C.为了增大木块对油饼的压力,θ通常设计得较大 D.为了增大木块对油饼的压力,θ通常设计得较小 返回目录 解析　根据牛顿第三定律可得,木块对油饼的压力与油饼对木块的压力等大反向,A错 误。木楔对木块有压力,对油饼没有力的作用,B错误。将力F分解,示意图如图所示,由 图可得F1=F2= ,故F不变时,θ设计得越小时,木楔对每个木块的压力越大,木块对油 饼的压力也越大,C错误,D正确。   返回目录 8.★★★(2025届浙江天域联盟一模)如图所示为“V”形吊车的简化示意图,底座支点 记为O点,OA为定杆且为“V”形吊车的左臂,OA上端A处固定有轻质定滑轮,OB为动 杆且为“V”形吊车的右臂,一根钢索连接B点与底座上的电动机上的C点,另一根钢索 连接B点后跨过定滑轮吊着一质量为M的重物,通过电动机的牵引控制右臂OB的转动 从而控制重物的起落。图示状态下,重物静止在空中,左臂OA与水平面的夹角为α=60°, 左臂OA与钢索AB段的夹角为θ=30°,且左臂OA与右臂OB恰好相互垂直,左臂OA质量为 m,不计右臂OB和钢索的质量及一切摩擦,重力加速度为g。下列说法正确的是( ) 　    B 返回目录   A.图示状态下,钢索对定滑轮的压力为 Mg,方向由A指向O B.图示状态下,钢索对右臂OB的作用力为Mg,方向由B指向O C.底座对O点竖直向上的合力为(M+m)g D.当启动电动机使重物缓慢上升时,左臂OA受到钢索的作用力逐渐减小 返回目录 解题导引    OA为定杆,杆对A点的作用力不一定沿着杆,OB为动杆,杆对B点的作用力一 定沿着杆;A点处为活结,A点两侧钢索的张力相等,且FT=Mg,B点处为死结,B点两侧钢索 的张力不一定相等。   返回目录 解析　根据平行四边形定则及牛顿第三定律可得,钢索对定滑轮的压力F=FOA=2Mg cos 30°= Mg,方向恰好由A指向O,A错误。AB段钢索的张力等于Mg,以OB所在直线和垂 直于OB所在直线建立直角坐标系,垂直于OB方向,可得Mg sin 60°=FBC sin 60°,解得FBC= Mg;钢索对右臂OB的作用力F'=FOB=Mg cos 60°+FBC cos 60°=Mg,方向由B指向O,B正 确。对左臂OA、右臂OB、钢索及重物整体进行受力分析可得,FO=(M+m)g+FBC,解得FO =(2M+m)g,故底座对O点竖直向上的合力为(2M+m)g,C错误。当启动电动机使重物缓 慢上升时,动杆OB顺时针转动,由几何关系可得AB与OA夹角变小,故左臂OA受到钢索 的作用力变大,D错误。 返回目录 9.★★★(2025届高考预测卷)如图所示,两滑轮通过长度相同的杆固定在水平天花板 上,三个小球通过绕过滑轮的细绳按图示连接,三个小球的质量之比为ma∶mb∶mc=1∶ 2∶ 。滑轮半径和摩擦均可忽略,小球均可视为质点,两滑轮中心间的距离为x,稳定 时球b与滑轮中心间的竖直距离为y,则 的值为 ( )   　    D　     A. 　　    B. 　　    C.2+ 　　    D.  返回目录 解析　设球a的质量为m,对b进行受力分析,如图所示,根据受力平衡可得Fa sin α=Fc sin β、Fa cos α+Fc cos β=2mg,解得α=60°、β=30°;根据几何关系可得x= y+ y,解得 =  ,D正确。   返回目录 快速解法   b受到三个力作用,处于平衡态,三个力可以构成首尾相连的矢量三角形,由正弦定理可 得 = = ,解得α=60°、β=30°。 返回目录  椭圆规律巧解“晾衣杆”极值问题 (多选)(2025届河南部分学校5月联考)如图所示,轻绳两端分别固定在两根竖直杆的A点 和B点,A、B等高,将挂有衣服的晾衣架挂在绳上,衣架与绳的接触点为O点。某时刻,吹 来一阵风,衣服受到水平向右的恒定风力之后重新平衡。不计衣架的质量,不计绳与衣 架挂钩间的摩擦,下列说法正确的是 ( )   　    AD　     创新风向·数理结合 返回目录 A.无论是有风还是无风,挂钩左右两侧绳的张力大小都相等 B.与无风时相比,有风时∠AOB更大 C.若水平风力随时间从零开始缓慢增大到足够大,则绳的张力一定一直增大 D.若水平风力随时间从零开始缓慢增大到足够大,则绳的张力可能先减小后增大 返回目录 解析　由于不计绳与挂钩间的摩擦,绳的张力处处相等,A正确。【关键:A、B两点固 定,绳长不变,故挂钩运动轨迹为椭圆,A、B为椭圆的两个焦点】无风时挂钩位于椭圆 的短轴处,∠AOB最大,B错误。有风时,对衣架与衣服整体受力分析如图,可得F= = 2FT cos β,设d为A、B间距,L为总绳长,由几何关系可得 sin β= ,联立可得绳的张力 大小FT= = ,其中L2 cos2α-d2 cos4α=-d2 +  ,可知风力随时间从零开始缓慢增大到足够大,α逐渐增大,绳的张力大小FT可能一直 增大,也可能先减小后增大,C错误,D正确。 返回目录   返回目录 $