第4讲+力的合成和分解+课件-2027届高考物理一轮专题复习

【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.知道“活结”与“死结”及“动杆”与“定杆”的区别。考点一力的合成考点二力的分解内容索引课时作业第4讲力的合成和分解1.合成的方法(1)作图法。(2)计算法：根据__________________定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力，这是解题的常用方法。

考点一力的合成平行四边形2.运算法则(1)平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为_____________作平行四边形，平行四边形的_____________就表示合力的___________和___________，如图甲所示。

(2)三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段___________顺次相接地画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示___________的大小和方向，如图乙所示。

邻边3.重要结论(1)两个分力一定时，夹角θ越大，合力___________。

(2)合力一定，两等大分力的夹角越大，两分力___________。

(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。对角线大小方向首尾合力越小越大4.应用计算法的三种特例类型作图合力的计算互相垂直

F=tanθ=两力等大，夹角为θ

F=2F1cos

F与F1夹角为两力等大，夹角为120°

合力与分力等大，F与F1夹角为60°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。(

)3.两分力同时增大1倍，合力也增大1倍。(

)4.两分力都增加10

N，合力也增加10

N。(

)✕✕√✕(人教版必修第一册改编)如图所示，甲、乙两位同学用同样大小的力F1、F2提着一个水桶，水桶在空中处于静止状态。下列说法中，正确的是(

)A.F1、F2大小都等于水桶重力的一半B.F1、F2与竖直方向的夹角相等C.减小F1与F2的夹角，F1、F2大小不变D.减小F1与F2的夹角，F1、F2的合力变大例1【解析】根据共点力的平衡条件可知，只有当F1、F2都是沿竖直向上的方向时，两个力大小才等于水桶重力的一半，A错误；由共点力的平衡条件可知，F1、F2与竖直方向的夹角相等，B正确；两力的合力确定，大小等于桶和水的重力，不随两分力夹角大小变化，根据力的合成结论可知，两分力夹角越小，分力越小，C、D错误。考向一二力合成B三个共点力大小分别是F1、F2、F3

，关于它们合力F的大小，下列说法中正确的是(

)A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B.F

至少比F1、F2、F3

中的某一个力大C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零例2【解析】三个力的合力不一定为零，当第三个力不在剩余两个力的合力范围内，合力不为零，当三个力的方向相同时，合力最大，合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力，A、B错误；设F1=3F，则F2=6F，F3=8F，F1、F2的合力范围为3F≤F'≤9F，F3在这个范围内，所以只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零，C正确；设F1=3F，则F2=6F，F3=2F，F1、F2的合力范围为3F≤F'≤9F，F3不在这个范围内，三个力的合力一定不为零，D错误。考向二多力合成C1.力的分解是力的合成的逆运算，遵循的法则：_______________定则或___________法则。

2.分解方法(1)按力产生的___________分解。

(2)正交分解，通常沿运动方向或垂直方向建立坐标系，使尽可能多的力落在坐标轴上。如图所示，将结点O的受力进行分解。考点二力的分解平行四边形三角形效果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，常按实际效果进行分解，若三个力中，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。1.合力与分力是等效替代关系，都同时作用在物体上。(

)2.力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果。(

)3.一个8

N的力可以分解为4

N和3

N的两个分力。(

)✕√✕

例3D考向一按力的效果分解甲

乙

例4

A如图所示，滑块放在水平地面上，左边受一轻质弹簧的拉力作用，弹簧原长为l0(l0＜h)。用水平向右的拉力F拉动滑块，使滑块向右缓慢移动，拉动过程中滑块始终没有离开地面。关于上述过程，下列说法中正确的是(

)A.弹簧弹力在水平方向的分力增大，滑块受到的摩擦力不变B.弹簧弹力在水平方向的分力不变，滑块受到的摩擦力变小C.弹簧弹力在竖直方向的分力增大，滑块受到的摩擦力变小D.弹簧弹力在竖直方向的分力不变，滑块受到的摩擦力不变例5

C考向二力的正交分解法

例6

甲

乙B1.“活结”模型素养提升“活结”与“死结”及“动杆”与“定杆”考向一活结与死结绳模型模型结构模型解读模型特点

“活结”把绳子分为两段，且可沿绳移动，“活结”一般由绳跨过滑轮或绳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“活结”绳子上的张力大小处处相等2.“死结”模型模型结构模型解读模型特点“死结”把绳子分为两段，且不可沿绳子移动，“死结”两侧的绳因结而变成两根独立的绳“死结”两侧的绳子张力不一定相等(多选)如图所示，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，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只是人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法中，正确的是(

)A.绳的右端上移到b'点，绳子拉力不变B.将N杆向右移一些，绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移例7【解析】如图所示，由于是“活结”模型，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的，与水平方向的夹角也相等，设绳与水平方向的夹角为θ，假设绳子的长度为x，则有xcos

θ=L，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角不变。两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变，A正确，C错误；将N杆向右移动后，根据xcos

θ=L，即L变大，x不变，所以θ角减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，B正确；绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，D错误。AB(2020·全国卷Ⅲ)如图所示，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于(

)A.45° B.55° C.60° D.70°例8【解析】对O点受力分析，拉力F甲、F乙大小相等，则这三个力构成的矢量三角形为等腰三角形，如图所示，顶角为α=70°，所以2β=110°，β=55°，B正确。B1.动杆模型考向二动杆与定杆模型模型结构模型解读模型特点

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处于平衡时，杆所受的弹力方向一定沿杆2.定杆模型模型结构模型解读模型特点

轻杆被固定在接触面上，不发生转动杆所受的弹力方向不一定沿杆，可沿任意方向

例9

甲

乙D课时作业答案速对第二单元第4讲力的合成和分解题号1234567答案CCABACC题号89101112答案DDBCB1.(2025·嘉兴二模)如图所示，某项链展示平面与水平方向夹角为θ，项链由链条和挂坠组成，其中a、b项链完全相同，链条穿过挂坠悬挂于展示面上，不计一切摩擦，下列说法中，正确的是(

)A.链条受到挂坠的作用力是由链条的形变产生的B.链条对挂坠的作用力方向竖直向上C.a项链链条的拉力小于b项链链条的拉力D.减小平面的倾角θ，a、b项链链条受到的拉力都增大C

2.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，与竖直方向的夹角为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Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是(

)A.Ff=G

B.F=FNC.Ff=Gcosθ

D.F=Gsinθ【解析】如题图所示，将机器人(包括磁铁)重力向垂直于壁面方向和沿壁面方向分解。沿壁面方向，由平衡条件得Ff=Gcos

θ，A错误，C正确；垂直壁面方向，由平衡条件得F=Gsin

θ＋FN，B、D错误。C

A

B

甲

乙A

甲

乙C7.如图甲所示，声镊技术可用于精准地将药物输送至病变部位。某小组模拟声镊输送药物：如图乙所示，在光滑水平面上O点放置一小物体，给物体施加F1、F2、F3三个力。初始时，三力两两互成120°，且均与物体在同一水平面内，F1、F2分别正对M口、N口方向，物体静止在O点。现通过调整力，使物体沿虚线路径运动，下列说法中，正确的是(

)A.仅减小F1的大小，能使物体沿虚线运动到M口B.仅增加F2的大小，能使物体沿虚线运动到P口C.仅调整F2的方向，不能使物体沿虚线运动到P口D.仅调整F3的方向，不能使物体沿虚线运动到N口【解析】初始时，三力两两互成120°，物体静止在O点，则任意两个力的合力与第三个力等大反向，所以仅减小F1的大小，则合力与F1反向，能使物体沿虚线运动到P口，同理仅增加F2的大小，则合力与F2同向，能使物体沿虚线运动到N口，A、B错误；F1和F3的合力大小等于F2，若仅调整F2的方向，三力的合力一定在F1和F3的合力与F2的角分线上，不能使物体沿虚线运动到P口，C正确；F1和F2的合力大小等于F3，若仅调整F3的方向，三力的合力一定在F1和F2的合力与F3的角分线上，可以使物体沿虚线运动到N口，D错误。甲

乙C8.(2023·浙江6月选考)如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重力为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，∠aOb=90°，半径Ob与竖直方向的夹角为37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为(

)A.Fa=0.6G，Fb=0.4G B.Fa=0.4G，Fb=0.6GC.Fa=0.8G，Fb=0.6G D.Fa=0.