资源简介 (共28张PPT)力的合成与分解2026届高三物理一轮复习一、共点力 合力和分力1.共点力几个力如果都作用在物体的同一点,或它们的作用线相交于一点,这几个力叫作共点力.2.合力和分力(1) 定义:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫作那几个力的______,那几个力叫作这一个力的______.(2) 关系:合力和分力是__________的关系.两力的合力范围为.合力分力等效替代二、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:求两个互成角度的共点力的合力时,以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________就代表合力的大小和方向,如图甲所示.邻边对角线(2)三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法,如图乙所示.三、力的分解1.定义:求一个已知力的______的过程.2.运算法则:____________定则或____________定则.分力平行四边形三角形3.两种分解方法:正交分解法和效果分解法.四、矢量和标量1.矢量:既有大小又有______的量,运算时遵从____________定则.方向平行四边形2.标量:只有大小没有方向的量,运算时按算术法则相加减.【辨别明理】1.几个力的共同作用效果可以用一个力来替代.( )√2.一个力只能分解为一对分力.( )×3.两个大小恒定的力、 的合力的大小随它们的夹角的增大而减小.( )√4.互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形.( )√考点一 共点力的合成求合力的方法作图法 作出力的图示,结合平行四边形定则,用刻度尺量出表示合力线段的长度,再结合标度算出合力大小解析法 根据平行四边形定则作出力的示意图,然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力例1 一物体受到三个共面共点力、、 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 ,方向不确定B.三力的合力有唯一值,方向与 同向C.三力的合力有唯一值,方向与 同向D.由题给条件无法求合力大小√[解析] 先以力和为邻边作平行四边形,其合力与 共线,大小,如图所示,再与第三个力合成求合力,可得 ,故选B.例2 [2023·重庆卷] 矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用.若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为,夹角为 (如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )A. B. C. D.[解析] 根据平行四边形定则可知,该牙所受两牵引力的合力大小为,故选B.√[技法点拨]几种特殊情况的共点力的合成情况 两力互相垂直 两力等大,夹角为 两力等大且夹角为图示 ______________________ _________________________________ ___________________结论 与 夹角为 合力与分力等大考点二 力的分解1.力的分解力的分解是力的合成的逆过程,通常力的分解过程是按照力的实际效果进行的,必须根据题意分析力的作用效果,确定分力的方向,然后再根据平行四边形定则进行分解.2.力的分解中的多解问题已知条件 示意图 解的情况已知合力与 两个分力的 方向 _____________________________________________________ _______________________________________________有唯一解已知条件 示意图 解的情况已知合力与 两个分力的 大小 _______________________________________________________________ ___________________________________在同一平面内有两解或无解(当或 时无解)续表已知条件 示意图 解的情况已知合力与 一个分力的 大小和方向 __________________________________________________________ ______________________________________________________有唯一解续表已知条件 示意图 解的情况已知合力与 一个分力的 大小及另一 个分力的方 向 __________________________________________________________________ (1)在 时有三种情况:①当或 时,有一组解;②当 时,无解;③当 时,有两组解.(2)若 ,仅时有一组解,其余情况无解续表例3 [2024·广东广州模拟] 当汽车陷入泥潭时,需要救援车辆将受困车辆拖拽驶离,如图为其俯视图.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,根据你所学过的知识判断,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( )A. B.C. D.√[解析] A图中,根据受力分析可知,受困车辆所受拉力为救援车辆拖拽力的两倍;B图中,根据受力分析可知,受困车辆所受拉力等效为分力,救援车辆的拖拽力等效为合力,因初始时刻两分力夹角接近 ,合力远小于分力;C图中,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;D图中,根据受力分析可知,受困车辆所受拉力救援车辆拖拽力的 ;综上所述B图最省力.故选B.变式1 [2024·云南昆明模拟] 如图甲所示是用刀具切硬物的情景,将刀刃放在硬物上,右手握住刀柄控制右侧刀面始终保持竖直,左手用力按压刀背使刀刃缓慢竖直切入硬物,刀刃切入硬物的横截面如图乙所示.下列说法正确的是( )A.刀具左侧对硬物的压力小于右侧对硬物的压力B.刀具左侧对硬物的压力大于右侧对硬物的压力C.刀具对硬物的作用力小于硬物对刀具的作用力D.刀具对硬物的作用力大于硬物对刀具的作用力√[解析] 把 分解,如图所示,可知刀具左侧对硬物的压力大于右侧对硬物的压力,故A错误,B正确;由牛顿第三定律可知刀具对硬物的作用力等于硬物对刀具的作用力,故C、D错误.例4 [2024·河北保定模拟] 已知两个共点力的合力为,分力 的方向与合力的方向成 角,分力的大小为 .则( )A.的大小是唯一的 B. 的方向是唯一的C.有两个可能的方向 D. 可取任意方向[解析] 已知分力有确定的方向,与合力 的方向成 角,可知另一个分力的最小值为,依题意 ,根据三角形定则,画出矢量三角形,如图所示,易知有两个可能的方向, 的大小有两种可能,故C正确,A、B、D错误.√考点三 正交分解法的应用当物体受到三个以上的力时,常用正交分解法.(1)建立坐标轴的原则: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:把各力向相互垂直的轴、 轴分解.轴上的合力轴上的合力合力大小若合力方向与轴夹角为 ,则 .例5 [2024·湖北卷] 如图所示,两拖船、 拉着无动力货船 一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为 .假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为 ,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为( )A. B. C. D.√[解析] 对货船受力分析如图甲所示,其中 为绳的拉力,根据正交分解法可得,对拖船受力分析如图乙所示,其中 为发动机提供的动力,有 ,根据牛顿第三定律可知,联立解得 ,故B正确.例6 [2024·广东深圳模拟] 港珠澳大桥旅游试运营于2023年12月15日开通.大桥全长约55公里,“飞虹”连天堑、织经纬,“珠联璧合” 映落神州.作为连接粤港澳三地的超级工程和全国爱国主义教育基地,游客可经大桥珠海公路口岸出发,参团游览大桥,感受大国重器的魅力.风帆造型的九洲航道桥部分如图所示,这部分斜拉桥的一根塔柱两侧共有8对钢索,每一对钢索等长.每一条钢索与塔柱成 角,若不计钢索的自重,且假设每条钢索承受的拉力大小相同为 ,则该塔柱所承受的8对钢索的合力为( )A. B. C. D.√[解析] 由题知,每一条钢索与塔柱成 角,将每一对钢索的力 沿竖直方向和水平方向分解,则水平方向的力相互抵消,竖直方向的力对塔柱有拉力作用,故16条钢索对塔柱的拉力为 ,故选C.变式2 [2024·山东潍坊模拟] 将一重为的圆柱形工件放在“ ”形槽中,如图所示,槽的两侧面与水平面的夹角相同,“”形槽两侧面的夹角为 .当槽的棱与水平面的夹角为 时,工件恰好能够匀速下滑,则( )A.工件对槽每个侧面的压力均为B.工件对槽每个侧面的压力均为C.工件与槽间的动摩擦因数为D.工件与槽间的动摩擦因数为√[解析] 工件的重力可以分解为沿槽棱方向向下的分力 与垂直于槽棱方向的分力 ,如图甲,垂直于槽棱方向的分力 又进一步分解为两个挤压斜面的压力,如图乙,由几何关系可知,解得 ,故A、B错误;此时沿槽棱方向的分力与工件和槽之间的摩擦力大小相等,有,解得 ,故C正确,D错误. 展开更多...... 收起↑ 资源预览