2025高考物理一轮总复习第2章相互作用第7讲力的合成与分解课件

这是一份2025高考物理一轮总复习第2章相互作用第7讲力的合成与分解课件，共44页。PPT课件主要包含了知识梳理·易错辨析，产生的效果，等效替代，同一点，延长线，共点力，首尾相接，平行四边形，三角形，平行四边形定则等内容，欢迎下载使用。

一、力的合成与分解1．合力与分力(1)定义：如果一个力______________跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫作那几个力的________，原来那几个力叫作________。(2)关系：合力和分力是____________的关系。
2．共点力作用在物体的__________，或作用线的__________交于一点的力。如下图所示均是共点力。
3．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__________的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，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。
4．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。(3)分解方法：①按力产生的________分解；②正交分解。
二、矢量和标量1．矢量既有大小又有________的量，相加时遵从__________________。2．标量只有大小________方向的量，求和时按____________相加。
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时，夹角θ越大，合力越小。( )3．合力一定时，两等大分力的夹角θ越大，两分力越大。( )4．不考虑力的实际效果时，一个力可以对应无数对分力。( )5．将一个力F分解为两个力F1、F2，F是物体实际受到的力。( )6．合力与分力可以同时作用在物体上。( )
7．2 N的力能够分解成6 N和3 N的两个分力。( )8．如果合力是阻力，则它的每一个分力都是阻力。( )9．位移是矢量，相加时可以用算术法直接求和。( )10．有方向的物理量一定是矢量。( )
(基础考点·自主探究)1．共点力合成的常用方法(1)作图法：从力的作用点起，按同一标度作出两个分力F1和F2的图示，再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形，画出过作用点的对角线，量出对角线的长度，计算出合力的大小，量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
(2)计算法：几种特殊情况的共点力合成
2．合力大小的范围(1)两个共点力的合成：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两个力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两力同向时，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F＝F1＋F2＋F3。②以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小值为零，若不能组成封闭的三角形，则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和。
【跟踪训练】 (合力范围的确定)(多选)一物体静止于水平桌面上，与水平桌面之间的最大静摩擦力为5 N，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2 N、2 N、3 N。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2 NB．物体所受静摩擦力可能为4 NC．物体可能仍保持静止D．物体一定被拉动
[解析]　两个2 N的力的合力范围为0～4 N，然后与3 N的力合成，则三力的合力范围为0～7 N，由于最大静摩擦力为5 N，因此可判定选项A、B、C正确，D错误。
(用作图法求合力)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
[解析]　先以力F1和F2为邻边作平行四边形，其合力与F3共线，合力大小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。
(用计算法求合力)(2022·重庆卷)如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力( )
(能力考点·深度研析)力的分解的两种常用方法1．按力的效果分解2．正交分解法(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。(2)建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)；在动力学中，以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。
(3)方法：物体受到多个力作用F1、F2、F3…，求合力F时，可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。x轴上的合力：Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…y轴上的合力：Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…
(4)力的分解方法选取原则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。
3．力的分解中的唯一性和多解性
►考向1　力的效果分解法 2023年夏季，我国北方地区陆续进入主汛期。突如其来的洪涝灾害造成路面塌陷、桥梁垮塌，一汽车行驶中不慎陷入泥潭，天无绝人之路，碰巧在车前方30 m处有一棵大树，如图甲所示，司机拿出后备箱里的绳索一端系在车上，一端系在树上，他在绳索中点垂直绳子施加F＝100 N的水平恒力，将绳索中点拉离原位置x＝30 cm，如图乙所示，结果就把车拉了出来。则车被拉出时绳子对车的拉力约为(θ角很小时，sin θ≈tan θ)( )A．500 N B．1 000 N C．2 500 N D．5 000 N
按照力的实际作用效果分解的步骤
►考向2　力的正交分解法 (2022·辽宁卷)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则( )A．F1的竖直分力大于F2的竖直分力B．F1的竖直分力等于F2的竖直分力C．F1的水平分力大于F2的水平分力D．F1的水平分力等于F2的水平分力
►考向3　力分解中的唯一性和多解性
“动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”问题►考向1　“动杆”和“定杆”模型
C．图甲轻杆中弹力与细线OB中拉力的合力方向一定沿竖直方向D．图乙中∠B′O′A′不可能等于30°
(多选)图甲中轻杆OA的A端固定在竖直墙壁上，另一端O光滑，一端固定在竖直墙壁B点的细线跨过O端系一质量为m的重物，OB水平；图乙中轻杆O′A′可绕A′点自由转动，另一端O′光滑；一端固定在竖直墙壁B′点的细线跨过O′端系一质量也为m的重物。已知图甲中∠BOA＝30°，以下说法正确的是( )
为活结，O′两侧细线中拉力大小相等，“动杆”中弹力方向沿“动杆”方向，“动杆”O′A′中弹力大小等于O′两侧细线中拉力的合力大小，两细线夹角不确定，轻杆中弹力无法确定，∠B′O′A′可能等于30°，故B、D错误；根据共点力平衡条件，题图甲中轻杆弹力与细线OB中拉力的合力方向一定与竖直细线的拉力方向相反，即竖直向上，故C正确。
►考向2　“活结”和“死结”
(2023·海南卷)如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是( )A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C．重物缓慢拉起过程中，绳子拉力变小D．重物缓慢拉起过程中，绳子拉力不变
[解析]　对人受力分析有则有FN＋FT＝mg其中工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，A错误，B正确；对滑轮做受力分析有
[解析]　设甲、乙两物体的质量均为m，对O点进行受力分析，右侧细绳上的拉力大小为mg，左侧细绳上的拉力大小为F，O点下方的细线上的拉力大小为mg，系统平衡时对力进行水平和竖直方向的正交分解可得Fsin β＝mgsin α，Fcs β＋mgcs α＝mg，解得β＝55°，选项B正确。