同步导学与优化训练·物理·八年级下册 第八章 第4节 同一直线上二力的合成配套课件

第4节同一直线上二力的合成

1.力的合成：如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果________，这个力就叫作那几个力的合力.求几个力合力的过程叫作____________.相同力的合成

2.同一直线上二力的合成

(1)同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之___________，合力的方向与这两个力的方向__________.和相同差较大0

(2)同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之________，合力的方向与________的力方向一致.

温馨提示：平衡力的合力为________.

走进生活：静止在操场上观看升旗的同学，受到了重力和支持力的作用，这两个力的合力为________.列车加速启动时，牵引力大于阻力，合力与________的方向一致；列车进站刹车时，牵引力小于阻力，合力的方向与________的方向一致.0牵引力阻力【实验导引】提出问题：同一直线上，二个力的合力与两个力的关系是怎样的？【设计与进行实验】1.实验目的：探究同一直线上的两个力的合力与两个力的关系.2.实验器材：橡皮筋、小圆环、细绳、两个弹簧测力计.3.实验装置：如图所示.4.实验思路

(1)同一直线上方向相同的二力的合成：①如图甲所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连.把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2；②只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合；③改变拉力F1、F2

的大小，多做几次实验，将F合与F1、F2

的示数进行比较，得出结论.

(2)同一直线上方向相反的二力的合成：①如图乙所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连.用两个弹簧测力计沿相反的水平方向拉橡皮筋，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2；②只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合；③改变拉力F1、F2

的大小，多做几次实验，将F合与F1、F2

的示数进行比较，得出结论.和相同差较大的力

5.实验结论

(1)同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之______，合力的方向与这两个力的方向________. (2)同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之________，合力的方向与__________方向一致.【分析、交流与反思】寻找普遍规律6.多次实验的目的：____________________.7.实验中，是利用________________来显示力的作用效果的，此实验所用的研究方法：___________.橡皮筋伸长的长度8.实验前，应将弹簧测力计沿________方向调零.9.在实验思路中，每次都要把小圆环拉到

O点的目的是等效替代法水平________________________________.使两个力与合力的作用效果相同

10.[开放性设问]分析可能存在的误差来源：_____________________________________________________________. 11.[实验创新]可以用来替换橡皮筋的材料有哪些？_______，这些材料与橡皮筋的共同特点是__________________.弹簧有较好的弹力弹簧测力计没有调零；力的方向没有在同一直线上

实验特训1：如图所示，为研究同一直线上二力合成，实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧，都要将弹簧右)端点从位置A拉伸到位置B.这样做目的是为了( A.保证力改变物体的形状的效果相同

B.保证力改变物体的运动状态的效果相同

C.使两次力的大小一样

D.没有原因

答案：A

实验特训2：利用如图所示的装置研究同一直线上二力合成的规律时，首先将弹簧的B端固定，再用两个弹簧测力计沿相反方向拉A端，使A端到达某一点O并记录该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向.再用一个测力计拉弹簧A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力的大小与方向.记录下的拉力大小及方向的情况如表所示.施力情况大小方向用两个测力计F1＝2.5N向右F2＝1N向左用一个测力计F＝1.5N向右(1)从实验情况看，该实验研究的是同一直线上________(填“同方向”或“反方向”)二力的合成规律.(2)从表中记录的信息你能得到合力与分力的大小关系是____________(填写关系式).

(3)实验中，用一个测力计拉弹簧时，仍要将弹簧的A端拉伸到O点再读数，原因是__________________________________.答案：(1)反方向(2)F＝F1－F2(3)保证两次力的作用效果相同知识点1合力及力的合成

典例1：小华将一根橡皮筋的左端固定在墙上，用弹簧测力计拉其右端来探究两个分力与合力的关系.如图所示，他先将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点，记下两弹簧测力计的示数分别为F1＝3N、F2＝4N；然后只用一个弹簧测力计把该橡皮筋也拉到B点，读出弹簧测力计的示数F3＝5N.根据你对合力与分力的理解，判断F3________(填“是”或“不是”)F1、F2

的合力，你的判断理由是________________________________________________________________________________.

审题：合力的定义是：如果几个力的作用效果与一个力的作用效果完全相同，则这个力就是那几个力的合力.答案：是F1、F2的共同作用效果与F3

的作用效果相同变式1：如果作用在一个物体上的两个力的三要素完全相同，其中一个力的大小为8N，那么这两个力的合力()A.一定等于0NC.可能等于0N

B.一定等于16ND.可能等于16N

审题：两个力的三要素，即大小、方向和作用点完全相同，则合力大小为两个力的大小之和.

答案：B

知识点2同一直线上二力的合成(易错)

典例2：一个重力为

G的小球从某一高度竖直下落，撞到竖直放置的弹簧上，然后又被弹起，如图所示，空气阻力大小不变且小于重力，则下列说法正确的是(注：空气阻力与运动方向相反)()A.小球接触弹簧向下运动的过程合力先向下后向上B.小球运动到最低点时处于平衡状态C.上升过程和下降过程中合力为零的位置是重合的D.不和弹簧接触时，下降阶段小球受到的合力等于上升阶段小球受到的合力审题：小球下落到最低点分四个关键(如图所示).

第一关键：小球刚刚接触A之前，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，重力大于空气阻力，合力的方向竖直向下，合力大小等于重力和空气阻力的差.

第二关键：小球从A运动到B段，小球受到重力、空气阻力和弹力的作用，小球下降过程中，竖直向下的重力不变，竖直向上的空气阻力不变，弹簧的弹性形变在不断增大，竖直向上弹力不断在增大，在到达B点之前，竖直向下的重力大于竖直向上的空气阻力与弹力的和，所以合力向下.第三关键：到B点时竖直向下的重力和空气阻力、弹力是平衡力，合力为零，由于惯性，小球继续向下运动.

第四关键：小球从B运动到C段，小球下降过程中，竖直向下的重力不变，竖直向上的空气阻力不变，弹簧的弹性形变在不断增大，竖直向上的弹力在不断增大，竖直向下的重力小于竖直向上的空气阻力和弹力的和，所以合力向上.到达最低点时，小球受到的力不是平衡力，不能处于静止状态.答案：A物理方法——等效替代法

等效替代法是将多个作用在某物体上的力或其他物理量，转换为一个等效的、更容易分析的力系统或模型.初中物理中，应用了等效替代法的有：平面镜成像、力的合成等.

变式2：如图，物体M向左运动压缩弹簧，它在图中位置时，受到的摩擦力f＝0.5N，弹簧的弹力F＝2N，支持力F支＝5N，)重力G＝5N.则在水平方向上，物体M受到的合力为( A.大小等于1.5N，方向水平向左

B.大小等于2.5N，方向水平向右

C.大小等于12.5N，方向水平向右

D.大小等于7.5N，方向水平向左

答案：B1.如图所示，竖直向上抛出的篮球重为G，受到的空气阻力小于G.篮球在竖直下落过程受到的合力()A.小于GB.等于GC.大于GD.等于0答案：A

2.如图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情景，毽子在运动过程中受到重力和空气阻力，下列对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是()A.上升过程合力方向向上B.最高点时合力为零C.最高点时合力最小D.上升过程合力大于下落过程合力答案：D3.静止在水平桌面上的茶杯受重力和________的作用，这两个力的合力大小为________N.答案：支持力0

4.小明帮妈妈提一袋重为100N的大米回家.当他用80N的力竖直向上提放在水平地面上的米袋时，没能提起，此时这袋米所受合力的大小为________N；他改用125N的力竖直向上提米袋时，米袋被提起，此时这袋米所受合力的大小为________N.答案：025

5.重80N的物体放在水平桌面上，第一次用60N的力竖直向上拉物体，第二次用40N的力竖直向上拉物体，比较物体受到的合力()A.第一次物体受到的合力大，等于140NB.第二次物体受到的合力大，等于40NC.物体先后两次所受合力大小相等，等于0ND.物体先后两次所受合力之差等于20N答案：C

6.如图所示，一木块放置于水平桌面上，在F1、F2

作用下处于静止状态，其中F1＝3N，F2＝9N，若撤去力F2，则木块在水)

B.3N，向右D.3N，向左平方向上受到的合力为( A.0N C.9N，向右

答案：A

7.某同学在“探究同一直线二力合成”的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由A拉伸到B位置.研究过程及实验数据如图中甲、乙、丙所示，请仔细观察图中的装置、操作及现象，然后归纳得出初步结论.(1)比较图中甲与乙或甲与丙可知，此探究实验采用的科学方法的是______________.

(2)由图中甲、乙、丙表明：力F的作用效果和力F1、F2(或F3、F4)的共同作用效果是________(填“相同”或“不同”)的. (3)分析比较图中甲与乙拉力的方向及弹簧测力计的示数，可得出的结论是：在同一直线上，方向________的两个力的合力大小等于____________，合力的方向跟________的方向相同；

(4)分析比较图中甲与丙拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是：在同一直线上，方向________的两个力的合力大小等于______________，合力的方向跟________的方向相同.

答案：(1)等效替代法(2)相同(3)相同两力大小之和两