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（江苏专版）

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、三角形定则）和力的分解（正交分解法、效果分解法）核心考点，通过考点权重分析明确合力计算、分力分析及多解问题为高频考查方向，归纳了作图法、计算法等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题引领+方法归纳+素养提升”，如结合2024新课标卷绳拉力计算（正交分解法）和2026模拟题瓜子破壳器效果分解实例，培养科学思维（科学推理、模型建构）与物理观念（相互作用观念）。通过判断正误辨析易错点，典例解析提炼解题技巧，助力学生掌握得分关键，教师可据此高效指导复习。

第3讲　力的合成和分解 第二章　相互作用——力 1 [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。3.会分析力的分解的多解问题，并会进行相关计算。 2 考点一　共点力的合成 考点二　力的分解 内容索引 3 考点一　共点力的合成 一 4 1.共点力 作用在物体的 或作用线的 交于一点的力。下列各图中的力均是共点力。 同一点 延长线 盘点 核心知识 2.合力与分力 (1)定义：假设一个力 跟几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的 。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的 。 (2)关系：合力和分力是 的关系。 3.力的合成 (1)定义：求几个力的 的过程。 单独作用的效果 合力 分力 等效替代 合力 (2)运算法则 ①平行四边形定则：求两个互成角度的 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 和 ，如图甲所示。 ②三角形定则：把两个矢量 ，从而求出合矢量的方法，如图乙所示。 大小 方向 首尾相接 共点力 4.合力与分力的大小范围 (1)两个共点力的合成 ①|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。 ②两种特殊情况：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)三个共点力的合成 ①三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3。 ②任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力合力的最小值为 ；如果第三个力不在这个范围之内，则合力的最小值等于最大的力减去另外两个力。 零 [判断正误] 1.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同。( ) 2.合力与原来那几个力同时作用在物体上。( ) 3.合力的作用可以替代原来那几个力的作用。( ) 4.两个力F1和F2间的夹角为θ，如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大。( ) × √ √ × 考向1　作图法求合力 [典例1]　(2026·河南新乡测试)一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3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F1＋F2＋F3， 方向不确定 B.三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向 C.三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向 D.由题给条件无法求合力大小 B 提升 关键能力 [解析]　先以力F1和F2为邻边作平行四边形，其合力与F3共线，大小F12=2F3，如图所示，F12再与第三个力F3合成，求合力F合，可得F合=3F3，故选B。 考向2　计算法求合力 [典例2]　如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部两端系着两根相同的橡皮条，橡皮条的原长均为L，橡皮条的末端连接裹片(长度不计)，将弹丸放在裹片中，每根橡皮条均被拉伸至长度为2L，释放裹片，可将弹丸弹出，若此时两橡皮条间的夹角为60°，释放瞬间弹丸受到的弹力大小为F，已知橡皮条的弹力满足胡克定律且橡皮条始终处于弹性限度内，则橡皮条的劲度系数为(　　) A.　　　　　　　　 B. C. D [解析]　每根橡皮条被拉伸至长度为2L时，根据胡克定律可知， 每根橡皮条的弹力大小为F弹=k(2L－L)=kL， 根据几何关系得F=2F弹cos F弹， 联立解得劲度系数k=，故选D。 考向3　合力范围 [典例3]　如图为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像(0≤θ≤2π)。下列说法正确的是(　　) A.合力大小的变化范围是0≤F≤14 N B.合力大小的变化范围是2 N≤F≤10 N C.这两个分力的大小分别为6 N和8 N D.这两个分力的大小分别为2 N和8 N C [解析]　由题图可知，当两力夹角为π时，两力的合力为2 N，而当两力夹角为时，两力的合力为10 N，则这两个力的大小分别为6 N、8 N，故C正确，D错误；当两个力方向相同时，合力大小等于这两个力的大小之和14 N，当两个力方向相反时，合力大小等于这两个力的大小之差2 N，由此可见，合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N，故A、B错误。 1.两个力F1和F2之间的夹角为θ，其合力为F。下列说法正确的是(　　) A.若F1和F2大小不变，θ角越大，合力F就越大 B.合力F总比分力F1、F2中的任何一个力都大 C.合力F的大小范围是＜F＜(F1＋F2) D.若夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，合力F可能先减小后增大 教参独具 D 解析：根据平行四边形定则可知，若F1和F2大小不变，θ角越大，合力F就越小，故A错误；合力F可能比分力F1、F2中的任何一个力都大，也可能比分力F1、F2中的任何一个力都小，还可 能等于分力F1、F2中的其中一个，故B错误； 合力F的大小范围是≤F≤(F1＋F2)， 故C错误；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＜F合″，故D正确。 考点二　力的分解 二 18 1.力的分解 (1)定义：求一个已知力的 的过程。 (2)遵循原则： 定则或 定则。 2.力的分解常用的方法 分解方法 正交分解法 按实际效果分解法 分解思路 将一个力沿着两个互相垂直的方向进行分解 按照力的实际作用效果进行分解 分力 平行四边形 三角形 盘点 核心知识 分解方法 正交分解法 按实际效果分解法 实例 分析   x轴方向上的分力Fx=Fcos θ y轴方向上的分力Fy=Fsin θ   F1= F2=Gtan θ 盘点 核心知识 3.力的分解方法的选取原则 (1)一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常按实际作用效果进行分解；若这三个力中，有两个力互相垂直，优先选用正交分解法。 (2)当物体受到三个以上的力时，常用正交分解法。 盘点 核心知识 [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。( ) 3.力必须按力的实际作用效果分解。( ) 4.两个力的合力一定，夹角越大，分力越大。( ) × √ × √ 考向1　按照实际作用效果分解法 [典例4]　(2026·江苏苏州中学期中改编)有一种瓜子破壳器简化截面如图所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子重力，不考虑瓜子形状的改变，不计摩擦，且保持A、B距离不变，则(　　) A.圆柱体A、B对瓜子压力的合力为零 B.顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越小 C.顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越大 D.圆柱体A对瓜子的压力大小与顶角θ无关 B 提升 关键能力 [解析]　圆柱体A、B对瓜子压力的合力不为 零，合力的方向竖直向上，A错误；根据平行 四边形定则和三角函数知识得sin ， 解得FA=，合力F恒定，顶角θ越大， FA越小，由牛顿第三定律可知， 圆柱体A对瓜子的压力越小，B正确，C、D错误。 提升 关键能力 考向2　力的正交分解法 [典例5]　(2024·新课标卷，节选)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取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)。求此时P、Q绳中拉力的大小。 [解析]　重物下降的过程中受力平衡，设此时P、Q绳中拉力的大小分别为T1和T2，把T1和T2分别沿着竖直和水平方向分解， 则有竖直方向T1cos α=mg＋T2cos β， 水平方向T1sin α=T2sin β， 联立代入数值得T1=1 200 N，T2=900 N。 [答案]　1 200 N　900 N 教参独具 2.如图所示，小球被轻绳系住，静止在光滑斜面上。 若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G， 则G的两个分力的方向分别是图中的(　　) A.1和2　　　　　　 B.1和3 C.2和3 D.1和4 A 解析：小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，应按这两个方向分解，分别是1和2，故A正确，B、C、D错误。 解析：沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解，则该力在水平方向的分力大小为Fcos 30°=F=10 N，B项正确。 3.(2026·广东广州模拟)如图所示，某人游泳时，某时刻手掌对水的作用力大小为20 N，该力与水平方向的夹角为30°， 若把该力分解为水平向左和竖直向下的两个力， 则水平方向的分力大小为(　　) A.10 N B.10 N C.20 N D.40 N B 4.如图所示，倾角为 θ=30°的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P，横截面为直角三角形的物块A放在斜面与P之间，则物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为(　　) A.2∶1　　　　　　　 B.1∶2 C.∶1 D.∶4 B 解析：将物块A所受的重力沿垂直斜面方向 和垂直竖直挡板方向进行分解，如图所示， 则F1=Gtan θ，F2=，故=sin θ=，即物 块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压 力大小之比为1∶2，B正确。 $