2025年物理新高考備考2025年（版）物理《三維設計》一輪總復習（提升版）第2講　力的合成和分解

第2講力的合成和分解CONTENTS考點一01考點二0203方法模型解讀04跟蹤訓練·鞏固提升01考點一力的合成1.合成的方法。（1）作圖法（2）計算法：根據(jù)

定則作出示意圖，然后利用解

三角形的方法求出合力，這是解題的常用方法。平行四邊形2.運算法則（1）平行四邊形定則：求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力，

可以用表示F1、F2的有向線段為

作平行四邊形，平

行四邊形的

就表示合力的

和

?，

如圖甲所示。鄰邊對角線大小方向（2）三角形定則：求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力，可以

把表示F1、F2的線段

順次相接地畫出，把F1、F2的另

外兩端連接起來，則此連線就表示

的大小和方向，

如圖乙所示。首尾合力3.重要結論（1）兩個分力一定時，夾角θ越大，合力

?。（2）合力一定，兩等大分力的夾角越大，兩分力

?。（3）合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。越小越大應用計算法的三種特例類型作圖合力的計算互相垂直

類型作圖合力的計算兩力等大，夾角為θ

兩力等大，夾角為120°

合力與分力等大，F(xiàn)與F1

夾角為60°

1.【二力合成】（2024·重慶期末）某同學研究兩個共點力的合成時

得出合力F隨夾角θ變化的規(guī)律如圖所示。下列說法中正確的是

（

）A.兩個分力分別為3N、4NB.1N≤F≤5NC.兩個分力分別為3N、5ND.1N≤F≤4N

2.【三力合成】三個共點力大小分別是F1、F2、F3

，關于它們合力F

的大小，下列說法正確的是（

）A.F

大小的取值范圍一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B.F

至少比F1、F2、F3

中的某一個力大C.若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要適當調整它們之間的夾角，一定能

使合力為零D.若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要適當調整它們之間的夾角，一定能

使合力為零解析：

三個力的合力不一定為零，當?shù)谌齻€力不在剩余兩個力

的合力范圍內，合力不為零，當三個力的方向相同時，合力最大，

合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力，故A、B錯誤；

設F1＝3F，則F2＝6F，F(xiàn)3＝8F，F(xiàn)1、F2的合力范圍為3F≤F'≤9F，

F3在這個范圍內，所以只要適當調整它們之間的夾角，一定能使合

力為零，故C正確；設F1＝3F，則F2＝6F，F(xiàn)3＝2F，F(xiàn)1、F2的合力

范圍為3F≤F'≤9F，F(xiàn)3不在這個范圍內，三個力的合力一定不為

零，故D錯誤。

A.klD.2kl

02考點二力的分解1.力的分解是力的合成的逆運算，遵循的法則：

?定則

或

?定則。2.分解方法（1）按力產生的

分解；平行四邊形三角形效果（2）正交分解。如圖，將結點O的受力進行分解。?判斷小題1.合力與它的分力的作用對象為同一個物體。

（

√

）2.在進行力的合成與分解時，都能應用平行四邊形定則或三角形定

則。

（

√

）3.2N的力能夠分解成6N和3N的兩個分力。

（

×

）√√×力的分解方法的選取原則（1）一般來說，當物體受到三個或三個以下的力時，常按實際效果

進行分解，若三個力中，有兩個力互相垂直，優(yōu)先選用正交分

解法。（2）當物體受到三個以上的力時，常用正交分解法。按力的效果分解【例1】

（2024·廣東佛山模擬）在藥物使用中就應用到很多物理知

識。兩圖分別是用注射器取藥的情景和針尖刺入瓶塞的物理圖樣，針

尖的頂角很小，醫(yī)生沿著注射器施加一個較小的力F，針尖會對瓶塞

產生很大的推力?，F(xiàn)只分析如圖所示的針尖傾斜側面與水平側面對瓶

塞產生的兩個推力，則（

）A.針尖在兩個側面上對瓶塞的兩個推力是等大的B.針尖在傾斜側面上對瓶塞的推力比水平側面的推力大C.若F一定，使用頂角越小的針尖，則傾斜側面對瓶塞產生的推力就

越小D.針尖在傾斜側面上對瓶塞的推力FN＝Fcosθ

力的正交分解法【例2】

（2022·重慶高考1題）如圖所示，吸附在豎直玻璃上質量

為m的擦窗工具，在豎直平面內受重力、拉力和摩擦力（圖中未畫出

摩擦力）的共同作用做勻速直線運動。若拉力大小與重力大小相等，

方向水平向右，重力加速度為g，則擦窗工具所受摩擦力（

）A.大小等于mgC.方向豎直向上D.方向水平向左

03方法模型解讀“活結”與“死結”、“動桿”與“定桿”模型1

活結與死結繩模型1.“活結”模型模型結構模型解讀模型特點

“活結”把繩子分為兩段，且可沿繩

移動，“活結”一般由繩跨過滑輪或

繩上掛一光滑掛鉤而形成，繩子因

“活結”而彎曲，但實際為同一根繩“活結”繩子上

的張力大小處處

相等2.“死結”模型模型結構模型解讀模型特點

“死結”把繩子分為兩段，且不可沿繩子移動，“死結”兩側的繩因結而變成兩根獨立的繩死結兩側的繩子張

力不一定相等【典例1】

（多選）如圖所示，輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別

固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，

掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只是人為改變一個條件，當衣架靜止

時，下列說法正確的是（

）A.繩的右端上移到b'，繩子拉力不變B.將桿N向右移一些，繩子拉力變大C.繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D.若換掛質量更大的衣服，則衣架懸掛點右移解析：如圖所示，由于是“活結”模型，兩

個繩子是對稱的，與豎直方向夾角是相等

的，與水平方向的夾角也相等，設繩與水平

方向的夾角為θ，假設繩子的長度為x，則有

xcosθ＝L，繩子一端在上下移動的時候，繩子的長度不變，兩桿之間的距離不變，則θ角度不變。兩個繩子的合力向上，大小等于衣

服的重力，由于夾角不變，所以繩子的拉力不變，A正確，C錯誤；當N向右移動后，根據(jù)xcosθ＝L，即L變大，繩長不變，所以θ角減小，繩子與豎直方向的夾角變大，繩子的拉力變大，B正確；繩長和兩桿距離不變的情況下，θ不變，所以掛的衣服質量變化，不會影響懸掛點的移動，D錯誤?！镜淅?】（多選）如圖，懸掛甲物體的細繩拴牢在一不可伸長的

輕質細繩上O點處；繩的一端通過光滑的定滑輪與物體丙相連，另一

端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質量相等。系統(tǒng)平衡

時，O點兩側繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若β＝55°，則（

）A.α＞βB.α＜βC.丙的質量小于甲的質量D.丙的質量大于甲的質量

模型2

動桿和定桿模型1.動桿模型模型結構模型解讀模型特點

輕桿用光滑的轉軸或鉸鏈連接，輕

桿可圍繞轉軸或鉸鏈自由轉動當桿處于平衡時，

桿所受的彈力方向

一定沿桿2.定桿模型模型結構模型解讀模型特點

輕桿被固定在接觸面上，不發(fā)

生轉動桿所受的彈力方向不一

定沿桿，可沿任意方向【典例3】如圖甲所示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑

輪掛住一個質量為m1的物體，∠ACB＝30°；圖乙所示的輕桿HG一端

用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端通過細繩EG拉住，EG與水平方向成

30°角，輕桿的G點用細繩GF拉住一個質量為m2的物體，重力加速度

為g，則下列說法正確的是（

）B.圖乙中HG桿受到繩的作用力為m2gC.細繩AC段的拉力FAC與細繩EG段的拉力FEG之比為1∶1D.細繩AC段的拉力FAC與細繩EG段的拉力FEG之比為m1∶2m2

04跟蹤訓練·鞏固提升1.（2024·海南?？谀M）如圖所示，甲、乙兩位同學用同樣大小的

力F1、F2提著一個水桶，水桶在空中處于靜止狀態(tài)。下列說法正確

的是（

）A.F1、F2大小都等于水桶重力的一半B.F1、F2與豎直方向的夾角相等C.減小F1與F2的夾角，F(xiàn)1、F2大小不變D.減小F1與F2的夾角，F(xiàn)1、F2的合力變大1234567891011121314解析：

根據(jù)共點力的平衡條件可知，只有當F1、F2都是沿豎直

向上的方向時，兩個力大小才等于水桶重力的一半，故A錯誤；由

共點力的平衡條件可知，F(xiàn)1、F2與豎直方向的夾角相等，故B正

確；兩力的合力確定，大小等于桶和水的重力，不隨兩分力夾角大

小變化，根據(jù)力的合成結論可知，兩分力夾角越小，分力越小，故

C、D錯誤。12345678910111213142.如圖所示，人游泳時若某時刻手掌對水的作用力大小為F，該力與

水平方向的夾角為30°，則該力在水平方向的分力大小為（

）A.2FC.F

12345678910111213143.（2024·重慶云陽模擬）如圖所示，AO、BO、CO是完全相同的繩

子，并將鋼梁水平吊起，若鋼梁足夠重時，繩子AO先斷，則（

）A.θ＝120°B.θ＞120°C.θ＜120°D.不論θ為何值，AO總是先斷1234567891011121314

12345678910111213144.（2024·河北石家莊模擬）如圖所示，不可伸長、質量不計的繩子

兩端分別固定在豎直桿PQ、MN上，雜技演員利用輕鉤讓自己懸掛

在繩子上，不計輕鉤與繩間的摩擦。現(xiàn)將MN桿繞N點垂直紙面向外

緩慢轉動15°，該過程中關于繩子上張力大小的變化，下列說法正

確的是（

）A.逐漸變大B.逐漸變小C.始終不變D.先變大后變小1234567891011121314解析：

當MN桿繞N點垂直紙面向外緩慢轉動15°的過程中，繩子

在逐漸被拉伸，繩子間的張角在增大，又因為雜技演員用掛鉤讓自

己懸掛在繩子上，故構成了一個“活結”，因此繩子兩端的拉力大

小相同，且繩子兩端拉力的合力大小等于雜技演員的重力，根據(jù)平

行四邊形定則可知，當合力不變，兩分力之間的夾角增大時兩分力

必然增大，故選A。12345678910111213145.（2024·江蘇南京模擬）如圖所示，一個“Y”形彈弓頂部跨度為

L，兩根相同的橡皮條自由長度均為L，在兩橡皮條的末端用一塊軟

羊皮（長度不計）做成裹片。若橡皮條的彈力與形變量的關系滿足

胡克定律，且勁度系數(shù)為k，發(fā)射彈丸時每根橡皮條的最大長度為

1.5L（彈性限度內），則發(fā)射過程中裹片對彈丸的最大作用力為

（

）C.kLD.2kL1234567891011121314

12345678910111213146.（2024·浙江溫州模擬）將一重力為G的鉛球放在傾角為50°的斜面上，并用豎直擋板擋住，鉛球處于靜止狀態(tài)。不考慮鉛球受到的摩擦力，鉛球對擋板的壓力為F1、對斜面的壓力為F2，則（

）A.F1＝GB.F1＝F2C.F2＞GD.F2＜G

12345678910111213147.現(xiàn)代人經(jīng)常低頭玩手機，這會使頸椎長期受壓，可能引發(fā)頸椎病。

某同學低頭看手機時，可粗略認為頭受到重力G、肌肉拉力F和頸

椎支持力N，如圖所示，若頸椎彎曲與豎直方向成30°角，此時肌肉

對頭的拉力F約為頭所受重力的1倍，由此估算頸椎受到的壓力大小

約為（

）A.2GC.G1234567891011121314

12345678910111213148.（2024·遼寧葫蘆島模擬）有一種瓜子破殼器其簡化截面如圖所

示，將瓜子放入兩圓柱體所夾的凹槽之間，按壓瓜子即可破開瓜子

殼。瓜子的剖面可視作頂角為θ的扇形，將其豎直放入兩完全相同

的水平等高圓柱體A、B之間，并用豎直向下的恒力F按壓瓜子且保

持靜止，若此時瓜子殼未破開，忽略瓜子重力，不考慮瓜子的形狀

改變，不計摩擦，若保持A、B距離不變，則（

）A.圓柱體A、B對瓜子壓力的合力為零B.頂角θ越大，圓柱體A對瓜子的壓力越小C.頂角θ越大，圓柱體A對瓜子的壓力越大D.圓柱體A對瓜子的壓力大小與頂角θ無關1234567891011121314

12345678910111213149.（2024·安徽合肥模擬）某同學把光滑的硬鋼絲彎折成“

”形

狀，將它豎直固定放置。OB是豎直方向，BC是水平方向，∠AOB

等于30°，一個光滑的輕環(huán)套在足夠長OA上，一根足夠長的輕繩一

端固定在OB上的M點，輕繩穿過小環(huán)，另一端吊著一個質量為m的

物體，下列說法正確的是（

）A.OA受到小環(huán)的壓力大小為2mgC.繩端從M點移到B點繩子張力變大D.繩端從B點水平向左移到N點繩子張力大小不變1234567891011121314解析：

對懸掛的物體受力分析可知，繩子中

的拉力始終與物體的重力相等，即F＝mg，所以

無論繩子左端點如何移動，繩子中的張力大小都

保持不變，C錯誤，D正確；小環(huán)受力情況如圖

所示，由幾何關系可知，兩繩子夾角為120°，故

N＝F＝mg，由牛頓第三定律可知，OA受到小環(huán)

的壓力大小為mg，A、B錯誤。123456789101112131410.（2024·遼寧鞍山模擬）如圖所示為一固定在水平桌面上的V形槽

的截面圖，AB、BC面與水平桌面間夾角分別為30°和60°。一正方

體木塊放在槽內，木塊與AB、BC面間的動摩擦因數(shù)相同，現(xiàn)用垂

直于紙面向外的力F拉木塊，木塊恰好能沿槽做勻速直線運動。木

塊的質量為m，重力加速度為g。木塊與AB、BC面間的動摩擦因數(shù)

大小為（

）1234567891011121314

123456789101112131411.圖（a）、（b）、（c）分別為細繩拉某重物M的簡化裝置，輕桿

OA為可繞O點且垂直于紙面的光滑軸轉動的桿，AB為輕繩，重物

M平衡時角度關系如圖所示，輕桿OA在圖（a）、（b）、（c）中

受力分別為F1、F2、F3的大小關系正確的是（

）A.F1＞F2＝F3B.F1＝F2＞F3C.F1＞F2＞F3D.F1＝F2＜F31234567891011121314

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