2027届新高考物理热点精准复习　牛顿第三定律　力的合成与分解

2027届新高考物理热点精准复习牛顿第三定律力的合成与分解考点一牛顿第三定律必备知识•全方位凝练1.牛顿第三定律(1)作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,当一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力,物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力与反作用力。(2)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反。作用在同一条直线上。(3)一对平衡力与作用力、反作用力的比较

比较项一对平衡力作用力与反作用力作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消2.应用牛顿第三定律转换研究对象如果不能直接求解物体受到的某个力时,可先求它的反作用力,如求压力时可先求支持力。在许多问题中,摩擦力的求解亦是如此。利用牛顿第三定律转换研究对象,可以使我们分析问题的思路更灵活、更开阔。关键能力•多维度提升典例

(2026浙江1月选考)如图所示,水平放置的电子秤上有一磁性玩具,玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成,其重量分别为GP和GQ。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时,感受到P对手有靠向玻璃挡板的力,P与挡板接触后放开手,P处于“磁悬浮”状态(即P和Q的其余部分均不接触),P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是(

)A.Q对P的磁力大小等于GPB.P对Q的磁力方向竖直向下C.Q对电子秤的压力大小等于GQ+FD.电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQD解析

用手使P的左端与玻璃挡板靠近时,感受到P对手有靠近玻璃挡板的力,P与挡板接触后放开手,P处于“磁悬浮”状态,所以Q对P的磁力方向向左上方,磁力大小F大于GP,由牛顿第三定律可知,P对Q的磁力方向向右下方,A、B错误。将P、Q看作整体,P与挡板接触后放开手,整体处于静止状态,说明电子秤对整体的支持力的大小应该等于GP+GQ,由牛顿第三定律可知,Q对电子秤的压力大小也等于GP+GQ,D正确,C错误。变式练(2025浙江诸暨中学期末)如图所示,用网球拍打击飞过来的网球,网球拍打击网球的力(

)A.大于网球撞击网球拍的力B.等于网球撞击网球拍的力C.比网球撞击网球拍的力更早产生D.比网球撞击网球拍的力更迟产生B解析

用网球拍打击飞过来的网球的过程中,网球拍打击网球的力与网球撞击网球拍的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,这两个力是同时产生的,且大小相等,方向相反。故选B。方法提示在判断某对力是平衡力还是相互作用力时,最方便的方法是分析它们是否为“A对B,B对A”的关系,例如书桌对字典的支持力,反作用力就是字典对书桌的压力。相互作用力作用在两个物体上,并且与物体状态无关,时刻保持等大、反向的特点。考点二力的合成必备知识•全方位凝练一、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合力,那几个力叫作这个力的分力。2.关系:合力与分力是等效替代关系。3.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: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有向线段为合矢量。如图乙所示,F1、F2为分力,F为合力。二、多个共点力的合成取值范围1.两个共点力的合成|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;当两个力反向时,合力最小;当两个力同向时,合力最大;合力可以大于分力、等于分力,也可以小于分力;合力一定时,两等大分力的夹角越大,两分力越大。2.三个共点力的合成(1)最大值:三个力同向时合力最大,即F合=F1+F2+F3。(2)最小值:如果|F1-F2|≤F3≤F1+F2,则合力的最小值为零,否则等于最大的一个力减去另外两个较小的力。[练一练]判断下列说法对错(1)两个力的合力一定大于任何一个分力。(

)(2)两个分力大小一定,夹角越大,合力越大。(

)××关键能力•多维度提升典例

如图所示,五个共点力的矢量图恰能构成一个四边形及其对角线,下列说法正确的是(

)A.F1、F2、F3的合力为零B.F3、F4、F5的合力为零C.这五个共点力的合力为零D.这五个共点力的合力为3F3B解析

根据三角形定则可知F1、F2的合力大小等于F3,方向与F3方向相同,则F1、F2、F3的合力为2F3,故A错误;根据三角形定则可知F4、F5的合力大小等于F3,方向与F3方向相反,则F3、F4、F5的合力为零,故B正确;由于F3、F4、F5的合力为零,则这五个共点力的合力等于F1、F2的合力,即这五个共点力的合力为F3,故C、D错误。

B

甲乙考点三力的分解必备知识•全方位凝练在实际问题中进行力的分解时,有实际意义的分解方法是按力的作用效果进行分解,其他的分解方法,例如正交分解法都是为解题方便而设的。1.效果分解法2.正交分解法(1)选取坐标轴及正方向。正交的两个方向可以任意选取,选取的一般原则是:①使尽量多的力落在坐标轴上;②平行和垂直于接触面;③平行和垂直于运动方向。(2)分别将各力沿正交的两个方向(x轴和y轴)分解,如图所示。(3)求各力在x轴和y轴上分力的合力Fx和Fy,则有Fx=F1x+F2x+F3x+…,Fy=F1y+F2y+F3y+…。关键能力•多维度提升典例(2025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,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,∠aOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,圆柱体受到大、小半圆柱体的支持力大小分别为Fa、Fb,则(

)A.Fa=0.6G,Fb=0.4GB.Fa=0.4G,Fb=0.6