第2章 第3讲 力的合成和分解-【优化探究】2027年高考物理一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

该高中物理高考复习课件聚焦“力的合成和分解”专题，依据高考评价体系梳理了共点力合成（平行四边形定则、合力范围）和力的分解（效果分解、正交分解）两大核心考点，通过判断正误归纳易错点，明确作图法、计算法等常考题型，体现备考针对性和实用性。 课件亮点在于“核心知识系统梳理+考向分类突破+真题模拟训练”，如以2023年广东卷真题为例，用正交分解法分析平衡问题，培养科学推理和模型建构素养。通过典例解析合力范围判断等技巧，帮助学生掌握答题方法，教师可据此精准开展复习教学，提升高考冲刺效率。

第二章　相互作用——力 第3讲　力的合成和分解 [学习目标]　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。 考点一　共点力的合成 考点二　力的分解 内容索引 考点一　共点力的合成 一 5 盘点 核心知识 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。 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。 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。 合力 邻边 对角线 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 [判断正误] 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。( ) 3.两个不在同一直线上的分力同时增大到原来的2倍,合力也增大到原来的2倍。( ) 4.两分力都增加10 N,合力也增加10 N。( ) × × √ × 提升 关键能力 考向1　合力范围 [典例1]　(多选)(2026·广东中山模拟)两个力F1和F2之间的夹角为θ,其合力为F。以下说法正确的是(　　) A.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 B.若F1和F2大小不变,θ角减小,合力F一定增大 C.若夹角θ不变,F1大小不变,F2增大,合力F可能减小 D.若F1和F2大小不变,合力F与θ的关系图像如图所示, 则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的 变化范围是2 N≤F≤10 N BC [解析]　合力F的取值范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,所以合力F不一定总比分力F1和F2中的任何一个力都大,故A错误;根据余弦定理可得合力大小为F=,θ角减小,则合力F一定增大,故B正确;若夹角θ为钝角,θ不变,F1大小不变,F2增大,有可能有如图所示的情况,则F合'<F合,故C正确;由图像得,当θ=180°时,F合=2 N,即|F1-F2|=2 N,当θ=90°时,F合'=10 N,即=10 N,解得F1=6 N, F2=8 N或F1=8 N,F2=6 N,故2 N≤F≤14 N,故D错误。 考向2　作图法求合力 [典例2]　某物体同时受到2个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长均表示1 N 大小的力),物体所受合外力最大的是(　　) C [解析]　题A图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=3 N,如图甲所示;题B图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合= N=5 N,如图乙所示;题C图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=4 N,如图丙所示;题D图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=3 N,如图丁所示。故选项C符合题意。 考向3　计算法求合力 [典例3]　(2026·广州二中等六校联考)当汽车陷入泥潭时,需要救援车辆将受困车辆拖拽驶离。救援人员发现在受困车辆的前方有一坚固的树桩可以利用,俯视图如图所示,根据所学知识判断,下列情况中,救援车辆用同样的力拖拽,受困车辆受到的拉力最大的方案为(　　) B [解析]　选项图A中,根据受力分析可知,救援车辆的拉力为受困车辆所受拖拽力的一半;选项图B中,根据受力分析可知,救援车辆的拉力为缆绳两侧拖拽拉力的合力,因初始时刻两分力夹角接近180°,合力远小于两分力(小于受困车辆所受拖拽力的一半);选项图C中,缆绳与树桩构成定滑轮系统,仅改变力的方向,未改变力的大小;选项图D中,根据受力分析可知,救援车辆的拉力为受困车辆所受拖拽力的2倍。综上所述,选项图B中情况最省力。 二 考点二　力的分解 16 盘点 核心知识 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=+++… y轴上的合力Fy=+++… 合力大小F=。 若合力方向与x轴夹角为θ,则tan θ=。 [判断正误] 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。( ) √ × 提升 关键能力 考向1　按力的实际作用效果分解法 [典例4]　(2026·广东梅州模拟)如图所示,用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则(　　) A.绳AO先被拉断 B.绳BO先被拉断 C.绳AO、BO同时被拉断 D.条件不足,无法判断 B [解析]　依据力的作用效果将铁球对结点O的拉力分解,如图所示,根据平行四边形定则可得FB>FA,又因为两绳承受的最大拉力相等,故当在球内不断注入铁砂时,绳BO受到的拉力先达到最大值,绳BO先断,故B正确。 考向2　力的正交分解法 [典例5]　(2023·广东卷)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力f和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是(　　) A.f=G　　　　　　　 B.F=FN C.f=Gcos θ D.F=Gsin θ C [解析]　如图所示,将重力沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向进行分解,平行斜面方向,由平衡条件得 f=Gcos θ,故A错误,C正确;垂直斜面方向,由平衡条件得F=Gsin θ+FN ,故B、D错误。 $