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学案

该高中物理高考复习课件聚焦“力的合成与分解”核心模块，依据高考评价体系明确了合力范围计算、合成法则应用、效果与正交分解法及死结活结、定杆动杆模型五大考查要点，通过近三年高考真题分析，指出力的合成与分解占力学选择填空30%权重，归纳出动态平衡分析、模型辨析等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题溯源+模型突破+素养提升”策略，如以2023重庆卷牵引力求合力真题为切入点，结合变式训练强化平行四边形定则应用，通过死结活结模型建构（典例3）、定杆动杆科学推理（典例4）培养学生科学思维，特设“分解方法步骤”和“模型易错点警示”，助力学生掌握动态分析技巧，教师可依托此课件实现考点精准突破，提升复习效率。

第2节 力的合成与分解 返回目录 考点1　力的合成与分解 一、力的合成 1.合力与分力的关系:等效替代。 2.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(如图甲所示)。 ②三角形定则(如图乙所示)。 返回目录 3.合力范围的确定 (1)两个共点力的合力大小的范围:|F1-F2|≤F合≤F1+F2。 ①最大值:当两个力同向时,合力最大,为F1+F2。 ②最小值:当两个力反向时,合力最小,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:如果任意两个力大小之和大于第三个力,且任意两个力大小之差小于第三个 力,则三个力的合力最小值为零,否则合力最小值就等于最大的力减去另外两个力的代 数和。 返回目录 4.力的合成方法 (1)作图法:作出力的图示,利用平行四边形定则作出合力,结合标度得到合力大小。 (2)计算法 根据余弦定理,合力的大小F= ;如图所示,合力的方向满足tan α=  。   返回目录 典例1    (2023重庆,1,4分)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙受到 牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α,如图所示,则该牙所受牵引力的合力大小为  (         )   A.2F sin  　　　    　　　B.2F cos   C.F sin α　    　　　D.F cos α B 返回目录 解析　    如图所示,根据平行四边形定则可知F合=2F cos  ,B正确。   返回目录 高考变式　(由定态分析到动态分析)若在典例1中,要保持牵引线对牙齿的合力不 变,逐渐增大α,则牵引线上的张力 (         ) A.增大　    B.减小　    C.不变　    D.无法判断 A 解析　　两牵引力的合力大小为F合=2F cos ,合力不变,若逐渐增大α,则cos 减小,F增 大。A正确。 返回目录 二、力的分解 1.力的分解是力的合成的逆运算,遵循的法则:平行四边形定则或三角形定则。 2.分解方法 效果分解法 正交分解法 分解方式 根据一个力产生的实际效果分解 将一个力沿着两个互相垂直的方向分解 实 例 分 析     F1=  F2=G tan θ x轴上:Fx=F cos θ y轴上:Fy=F sin θ 选用原则 三个力作用下的平衡问题 三个及以上的力作用下的平衡问题 返回目录 思维点拨 运用正交分解法时,一般选共点力的作用点为坐标原点,使尽可能多的力落在坐标轴上, 若物体具有加速度,一般以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴。 返回目录 典例2    (2025届湖南长沙市一中月考六)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,则帆船沿航向获得的动力为 (         )   A.600 N　    B.400 N　    C.200 N　    D.100 N A 返回目录 解析　　根据题意,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=F sin α=1 000 N,再对垂直作用于帆面上的风力 F1沿帆船航向和垂直航向进行分解,则帆船沿航向获得的动力为F2=F1 sin β=600 N, A正确。 返回目录 考点2　死结与活结　定杆与动杆 1.死结与活结 模型结构 模型解读 模型特点  “死结” “死结”把绳子分为两段,且不可沿绳子移动, “死结”两侧的绳子因“结”而变成两根独立的绳子 “死结”两侧的绳子张力不一定相等   “活结” “活结”把绳子分为两段,且可沿绳移动,“活 结”一般由绳子跨过滑轮或绳子上挂一光滑挂钩而形成,绳子因“活结”而弯曲,但实际为同一根绳子 “活结”两侧的绳子上的张力大小处处相等 返回目录 典例3　如图所示,长度为L的轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的 a、b两点,杆的间距为D。悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态,衣架钩 与衣服总质量为m,重力加速度为g。试求绳的拉力大小。若b点上移,绳的拉力如何变 化?   返回目录 答案  　不变 解析 衣架钩光滑,属于“活结”,两侧绳上张力大小相等,设为F,由衣架钩与衣服组成的整体 的受力分析可知,2F sin θ=mg,故F= 【点拨:这说明绳的拉力F的大小只与mg和θ有 关】,两段绳与竖直方向夹角相等。 设左侧绳的长度为L1、悬挂点到M杆的距离为D1;右侧绳的长度为L2、 悬挂点到N杆的距离为D2,则有cos θ= = = 【点拨:θ的大小只与D和L有关】,故有 sin θ= ,则F= ,若仅将绳的右端点b上移,F大小不变。 返回目录 2.定杆与动杆 模型结构 模型解读 模型特点  “定杆” 轻杆被固定,不发生转动 杆所受的弹力方向不一定沿杆  “动杆” 轻杆用光滑的转轴或铰链连接,轻杆 可围绕转轴或铰链自由转动 当杆平衡时,杆所受的弹力方向一定 沿杆 返回目录 A.图甲中水平横梁BC对滑轮的作用力大小为  B.图乙中HG杆受到绳的作用力大小为m2g C.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG的拉力FEG的大小之比为1∶1 D.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG的拉力FEG的大小之比为m1∶2m2 典例4　如图甲所示,细绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的光滑轻质定滑轮并挂住一 个质量为m1的物体,∠ACB=30°;图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一 端G通过细绳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,HG杆恰好水平,重力加速度为g,则下列说法正确的是 (         )   D 返回目录 解析　　题图甲中AD是一根跨过光滑定滑轮的绳,绳中的张力处处相等,滑轮两侧绳 的拉力大小均等于m1g【活结】,且互成120°角,则合力的大小等于m1g,方向与竖直方向 成60°角斜向左下方,故水平横梁BC【定杆】对滑轮的作用力大小也等于m1g,方向与竖 直方向成60°角斜向右上方,A错误。题图乙中HG杆【动杆】受到绳的作用力大小为  = m2g,B错误。题图乙中,FEG sin 30°=m2g【死结】,可得FEG=2m2g,则 = ,C 错误,D正确。 返回目录 $