第2单元 03 第5讲 力的合成与分解（PPT课件）-【高考快车道】2027年高考物理大一轮总复习（基础版）

该高中物理高考复习课件聚焦“力的合成与分解”核心考点，依据高考评价体系梳理了合力与分力关系、平行四边形定则、正交分解法等必备知识，通过近五年真题分析明确“合力计算”“效果分解”等高频题型占比，构建了从概念辨析到综合应用的完整复习体系。 课件亮点在于“真题精析+素养渗透”的备考设计，如以2023重庆卷牵引力合力题为例，运用平行四边形定则培养科学推理素养，通过劈的效果分解题强化模型建构能力，归纳“合力与分力关系”等易错点。助力学生掌握正交分解等解题技巧，教师可据此精准定位考点，提升复习效率。

第5讲 力的合成与分解 1 考点一 力的合成 考点二 力的分解 经典习题 ◆ ◆ 考点精讲 课时作业 答案核查【考】 答案核查【作】 2 考点一 力的合成 必备知识 精梳理 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，那么这个力 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. 合力 分力 等效替代 考 点 一 3 2.力的合成 (1) 定义：求几个力的______的过程. 合力 (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，、为分力， 为合力. 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，、 为分力， 为合力. 有向线段 考 点 一 4 【辨别明理】 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其分力大.( ) × 3.当一个分力增大时，合力一定增大.( ) × 考 点 一 5 典例精析 明思路 例1 [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，夹角为 (如图)，则该牙所受两牵引力的合力大小为 ( ) A. B. C. D. [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 ,故选B. √ 考 点 一 6 例2 一物体受到三个共面共点力、、 的作用，三力的矢量关系如图所示 (小方格边长相等)，则下列说法正确的是( ) A.三力的合力有最大值 ，方向不确定 B.三力的合力有唯一值，方向与 同向 C.三力的合力有唯一值，方向与 同向 D.由题给条件无法求合力大小 [解析] 先以力和为邻边作平行四边形，其合力与 共 线，大小，如图所示，再与第三个力 合成并 求合力，可得 ，故选B. √ 考 点 一 7 考点二 力的分解 必备知识 精梳理 1.力的分解是力的合成的逆运算，遵循的法则为____________定则或________定则. 平行四边形 三角形 2.分解方法 如图所示，将结点 的受力进行分解. 考 点 二 8 (1)按力产生的______分解. ①根据力的实际作用效果确定两个分力的方向. 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. 效果 考 点 二 9 (2)正交分解. ①建立坐标轴的原则：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：把各力向相互垂直的轴、 轴分解. 轴上的合力 轴上的合力 合力大小 若合力方向与轴夹角为 ，则 . 考 点 二 10 【辨别明理】 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.( ) √ 2.一个力只能分解为一对分力.( ) × 考 点 二 11 典例精析 明思路 例3 刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，如图是斧头劈木柴的情 景.劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个 力 ，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木 A. B. C. D. [解析] 斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为、 ，且 ，利用几何三角形与力的三角形相似有 ，得推压 木柴的力 ，所以B正确，A、C、D错误． 柴劈开.设劈背的宽度为，劈的侧面长为 ，不计斧头自身的重力，则劈的侧面推压木 柴的力的大小为( ) √ 考 点 二 12 例4 如图所示，用两根能承受的最大拉力相等、长度不等的细绳、 悬挂一个中空铁球，当向球内不断注入铁沙时，则( ) A.绳先被拉断 B.绳 先被拉断 C.绳、 同时被拉断 D.条件不足，无法判断 [解析] 依据力的作用效果将铁球对结点 的拉力分解如图所示．据 图可知 ，又因为两绳承受的最大拉力相等，故当向球内不断 注入铁沙时， 绳先断，选项B正确． √ 考 点 二 13 例5 (多选)如图所示，重物的质量为，轻绳和的端、 端 是固定的.平衡时是水平的，与水平方向的夹角为 ，重力加 速度为的拉力和的拉力 的大小分别是( ) A. B. C. D. [解析] 将 点受的力沿水平方向、竖直方向正交分解，如图所示,由力 的平衡条件得，，解得 ， ，故选B、D. √ √ 考 点 二 14 例6 如图所示，放在固定斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力 作用始终保持静止， 当力 逐渐减小时，下列说法正确的是( ) A.物体受到的摩擦力保持不变 B.物体受到的摩擦力逐渐增大 C.物体受到的合力减小 D.物体对斜面的压力逐渐减小 √ 考 点 二 15 [解析] 对物体受力分析，物体受到重力、支持力、静摩擦力和力 ，如图所示，因为 物体始终静止，处于平衡状态，所以合力一直为零，故C错误；根据平衡条件，在垂 直于斜面方向上，有，因 保持不变，故在力 逐渐减小的过程 中， 逐渐增大，根据牛顿第三定律，物体对斜面的压力逐渐增大，故D错误；在平 行于斜面方向上，有 ，因 保持不变，故 保持不变，故A正确，B 错误. 考 点 二 16 考点一 滑动摩擦力的分析与计算 1.如图所示,是半圆的直径,为圆心,点是圆上的一点,点作用了三个共点力 、 、.若 的大小已知,则这三个力的合力为( ) A. B. C. D. [解析] 以、 为邻边作平行四边形,由几何特征可知该平行四边形是矩形,则合力 ,故、、的合力 ,C正确. √ 经 典 习 题 17 2.(多选)黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝.如图所示,唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛 固定,铁牛底部的铁柱插入地下.设桥索对铁牛的拉力为, 的方向始终不变,铁柱对铁 牛的作用力为 ,下列说法正确的是( ) A.若增大,则 也增大 B.若增大,则 将减小 C.与 的合力方向竖直向上 D.与 的合力方向竖直向下 √ √ 经 典 习 题 18 [解析] 对铁牛受力分析,铁牛受到自身重力、桥索对铁牛的拉力 和铁柱对铁牛的作 用力,三个共点力平衡,铁牛受力示意图如图所示,若增大,则 也增大,A正确,B错误; 与的合力与重力平衡,故与 的合力方向竖直向上,C正确,D错误. 经 典 习 题 19 3.(多选)一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为 ，现将水平面内三 个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为、、 .下列关于物体的 受力情况和运动情况判断正确的是( ) A.物体所受静摩擦力可能为 B.物体所受静摩擦力可能为 C.物体可能仍保持静止 D.物体一定被拉动 [解析] 两个的力的合力范围为，然后与 的力合成，则三力的合力范围为 ，由于最大静摩擦力为 ，因此可判定选项A、B、C正确，D错误. √ √ √ 经 典 习 题 20 4.如图甲、乙所示是悬绳对称且长度可调的自制降落伞.用该伞挂上重为 的物体进行 两次落体实验,悬绳的长度,匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为、 ,则 ( ) A. B. C. D. √ 经 典 习 题 21 [解析] 匀速下降时,物体受重力和 根悬绳拉力作用处于平衡状态,由对称性可知,每条悬 绳拉力的竖直分力为,设绳与竖直方向的夹角为 ,则有,解得 ,由 于无法确定 是否大于1,故无法确定拉力与重力 的关系,C、D错误;悬绳较长时, 夹角 较小,故拉力较小,即 ,A错误,B正确. 经 典 习 题 22 5.如图所示,三根粗细均匀的完全相同的圆木、、 堆放在水平地面上并处于静止状 态,每根圆木的质量为,截面的半径为 ,三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角 .若在地面上的两根圆木刚好要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考 虑圆木之间的摩擦,重力加速度为 ,则( ) A.圆木间的弹力为 B.下面两根圆木对地面的压力均为 C.地面上的每根圆木受到地面的作用力为 D.地面与圆木间的动摩擦因数为 √ 经 典 习 题 23 [解析] 对进行受力分析,如图所示, 处于平衡状态,合力为零,则有 ,解得 ,故A错误;对整体受力分析,受到 重力、地面的支持力、向右的摩擦力和向左的摩擦力,由对称性可知,竖直方向有 ,故B正确;对进行研究,地面对的作用力等于地面对 的支持力与地 面对的摩擦力的合力,大于,故C错误;对,有 ,根据平衡条件有 ,所以地面对的摩擦力大小为 ,根据 滑动摩擦力公式有,可得 ,故D错误. 经 典 习 题 24 课时作业 25 (限时40分钟) 1.歼 舰载机在航母上降落，需利用阻拦系统使之 迅速停下.如图所示，某次着舰时，舰载机钩住阻拦索 中间位置，两段绳索夹角为 时阻拦索中张力大 小为 ，此刻舰载机受阻拦索作用力的大小为 ( ) A. B. C. D. [解析] 由力的合成的平行四边形定则，结合数学知识 知，舰载机所受阻拦索的力为 ，故选A. √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 26 2.如图所示，把光滑斜面上物体的重力分解为、两个力，斜面倾角为 .下列说 法正确的是 ( ) A.是斜面作用在物体上使物体下滑的力， 是物体对斜面的压 力 B.物体受到、、、 共4个力作用 C.物体受到的合力大小为 ，方向沿斜面向下 D.、这2个力的作用效果和 的作用效果有可能不相同 [解析] 是重力沿斜面向下的分力，也是使物体下滑的力， 是使物体挤压斜面的力， 大小等于物体对斜面的压力，故A错误；物体受到、 共2个力作用，故B错误；物 体受到的合力大小等于重力沿斜面向下的分力，即 ，方向沿斜面向下，故C 正确；、与 是等效替代关系，作用效果相同，故D错误. √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 27 3.(多选)图甲、乙、丙、丁所示的四种情况是某一质点在同一竖直平面内同时受到的三 个共点力，若坐标纸中每格边长表示 大小的力，则下列关于此质点所受的合外力的 说法中正确的是( ) A.图甲中质点所受的合外力大小是 ，方向沿水平方向右 B.图乙中质点所受的合外力等于0 C.图丙中质点所受的合外力大小是 ，方向竖直向上 D.图丁中质点所受的合外力大小等于 √ √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 28 [解析] 对图甲根据三力的图示，知、 在竖直方向分力的大小均为3个单位，方向 相反，在水平方向的分力分别为6个单位和2个单位，方向与 方向相同，根据正交分 解法知，3个力的合力为12个单位，即 ，方向水平向右，故A正确；对图 乙，与的合力与 大小相等，方向相同，所以3个力的合力为6个单位，即 ，方向水平向右，故B错误； 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 29 图丙中，将与 正交分解，则水平方向大小相等，方向相反；竖直方向为5个单位， 所以3个力的合力为8个单位，即，方向竖直向上，故C正确；图丁中，将 与正交分解，水平方向大小为，竖直方向为 ，所以3个力的合力在水平方向的 大小为，在竖直方向为，由勾股定理求得合力大小等于 ，故D错误. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 30 4.[2025·河北保定期中] 如图所示，一质量为 的物块，沿竖直墙壁下滑的过程中受 到如图所示的作用力，已知物块与竖直墙壁间的动摩擦因数为，大小为 且与 水平方向成 角，，，取 .下列说法正确的是 ( ) A.物块对竖直墙壁的压力大小为 B.物块与竖直墙间的摩擦力大小为 C.物块的加速度大小为 D.物块的加速度大小为 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 31 [解析] 将沿水平和竖直方向分解，有 ， ，物块对竖直墙壁的压力大小等于 水平方向的分力 ，为，故A错误；物块与竖直墙壁间的摩擦力大小为 ， 故B错误；根据牛顿第二定律有，代入数据解得 ，故C 错误，D正确. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 32 5.[2025·广东揭阳一中期末] 射箭是奥运会上一个观赏性很强的运动项 目.射箭时，刚释放的瞬间若弓弦的拉力为 ，对箭产生的作用力 为，其弓弦的拉力如图中和 所示，对箭产生的作用力如图中 所示，则弓弦的夹角 应为 ( ) A. B. C. D. [解析] ，由力的合成法则，得 ，得 ，解得 ，故选D. √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 33 6.一质量为的物体受到大小为、、 的三个共点力作用，其加速度大小不 可能为( ) A.0 B. C. D. [解析] 三力的合力的范围为，即 ， 根据牛顿第二定律得加速度的取值范围为 ，选不可能者，故选A. √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 34 7.[2025·黑龙江大庆实验中学模拟] 图甲为古代榨油场景，图乙是简化原理图，快速撞击 木楔便可将油榨出.若木楔可看作顶角为 的等腰三角形，撞击木楔的力为 ，则下列说 法正确的是( ) A.为了增大木块对油饼的压力， 通常设计得较小 B.木楔对每个木块的压力大小均为 C.木块对最右侧的油饼有挤压作用 D.木块加速挤压油饼过程中，木块对油饼的压力大于油饼对木块的压力 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 35 [解析] 将分解如图所示，由图可知，不变， 设计得较小时，木楔 对每个木块的压力较大，木块对油饼的压力也较大，故A正确，B错误；木块与最右侧 油饼不接触，则对最右侧的油饼没有挤压作用，故C错误；由牛顿第三定律可知，木 块对油饼的压力与油饼对木块的压力等大反向，故D错误. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 36 8.图甲为运动员投掷铅球的某瞬间，以该时刻铅球球心为坐标原点建立如图乙所示的 直角坐标系，、轴分别沿水平方向和竖直方向，手对铅球的作用力与 轴的夹角为 ，铅球受到的合力与轴的夹角也为 .已知重力加速度为 ，不计空气阻力，下 列说法正确的是( ) A.沿 轴方向的分力大小等于铅球的重力大小 B.、沿 轴方向的分力大小不相等 C.铅球的质量为 D.与的关系为 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 37 [解析] 铅球还受到重力的作用，作出力的矢量三角形，如图所示，可知为 与铅球 重力的合力，则沿轴方向的分力和沿 轴方向的分力大小相等，即 ，得 ，B、D错误；同理，沿 轴方向分解，有 ，即，可得， ， A错误，C正确. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 38 9.如图所示，风对帆面的作用力垂直于帆面，它能分解成两个分力、，其中 垂 直于航向，会被很大的横向阻力平衡， 沿着航向，提供动力.若帆面与航向之间的夹 角为 ，下列说法正确的是( ) A. B. C.船受到的横向阻力为 D.船前进的动力为 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 39 [解析] 根据几何关系可得 ， ，解得， ，故 A、B错误；根据题意可知，船受到的横向阻力与等大反向，即等于 ，故C错 误；根据题意可知，船前进的动力为沿着航向的分力 ，根据几何关系可得 ，解得 ，故D正确. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 40 10.如图所示为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图， 结构对称.当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索(不可伸缩)就会 拉紧，拉索、 分别作用于两边轮子的制动器，从而实 现驻车的目的.则以下说法正确的是( ) A.当、两拉索夹角为 时，三根拉索的拉力大小相等 B.拉动手刹拉杆时，拉索上拉力总比拉索和 中任何一个拉力大 C.若在上施加一恒力，、两拉索夹角越小，拉索、 拉力越大 D.若保持、两拉索拉力不变，、两拉索越短，拉动拉索 越省力 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 41 [解析] 当、两拉索夹角为 时，三根拉索的拉力大小相等，故A错误；拉动 手刹拉杆时，当、两拉索夹角大于 时，拉索上拉力比拉索和 中任 何一个拉力都小，故B错误；根据平行四边形定则可知，若在上施加一恒力， 、 两拉索夹角越小，拉索、拉力越小，故C错误；若保持、 两拉索拉力不 变，、两拉索越短，则两力夹角越大，合力越小，即拉动拉索 越省力，故D 正确. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 42 11.[2026·湖北孝感高级中学月考] 我国古代利用水轮从事农业 生产，其原理可简化为如图所示，细绳跨过光滑固定转轴 ， 一端绕在固定转轮上，另一端与重物相连.已知转轮 与水轮 圆心等高且距离为，转轴到圆心的距离为 ，重物质 量为，取.现水轮绕 点缓慢转动(重物未与圆盘接 触)，通过转轮 收放细绳，使细绳始终绷紧，那么细绳对转轴 的作用力大小 的范围为( ) A. B. C. D. √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 43 [解析] 如图甲所示，在水轮缓慢转动过程中，虚线圆为固定转轴 的轨迹，因为固定 转轴光滑且缓慢转动，所以轴两边绳子上的拉力大小均为 ，根据平行四边形定则， 可知当两边绳子之间的夹角最小时合力最大，夹角最大时合力最小.由几何关系可知， 图甲中位置时合力最大，位置时合力最小.对固定转轴在 位置处进行受力分析如 图乙所示，设 ，在直角三角形中，根据几何关系可得 ， 解得 ， 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 44 根据平行四边形定则，可得合力与竖直方向的夹角为 ，则有 ，同理，对固定转轴在 位置处进行受力分析，如图丙所 示，根据几何关系可知 ，则与竖直方向的夹角为 ， 根据平行四边形定则，可知合力与竖直方向的夹角为 ，则可得 ， 故轻绳对固定转轴的作用力大小的范围为 ，故选C. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 45 考点一 必备知识 精梳理 1.(1)合力 分力 (2)等效替代 2.(1)合力 (2)邻边 对角线 有向线段 【辨别明理】 1.× 2.× 3.× 例1 B 例2 B 考点二 必备知识 精梳理 1.平行四边形 三角形 2.效果 【辨别明理】 1.√ 2.× 例3 B 例4 B 例5 BD 例6 A 答 案 核 查 46 基础巩固练 1.A 2.C 3.AC 4.D 5.D 6.A 7.A 综合提升练 8.C 9.D 10.D 拓展挑战练 11.C 答 案 核 查 47 $