物理同一直线上二力的合成 2024-2025学年人教版物理八年级下学期

运动和力

第4节

同一直线上二力的合成

物理八年级下册

授课教师：2会分析具体分力与合力3通过实验探究理解同一直线上分力与合力的大小和方向关系4能计算简单力的合成问题及分析合力与物体的运动状态的关系学习目标1理解分力合力及力的合成概念力的作用效果在日常生活中，我们常见到以下情况：一个大人能提起的一桶水，需要两个学生才能提起力的作用效果一台拖拉机能把汽车从泥泞中拉出来,但用人推，要很多人共同努力才行。如果我们按照力的角度分析

这里的一个力和多个力产生的力的作用效果是否相同呢？

F3F2F11.力的合成

如果一个力单独作用效果跟几个力共同作用效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，组成合力的每个力叫分力。在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。_____是______的合力；______是_____的分力。F3F3F1、F2F1、F2合力与分力是建立在“等效替代”的基础上。F3的作用F1和F2共同作用效果相同一、力的合成【例题1】如图所示，两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水．由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果_______，大人的作用力相当于______（填“合力”或“分力”），每个小孩的作用力相当于______（填“合力”或“分力”）。两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水．由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果相同，大人的作用力相当于合力，每个小孩的作用力相当于分力．分力相同合力

力的合成几个分力方向可能在同一条直线上

也可能不在一条直线上

情况很多样

我们本着从简单到复杂的学习原则

初中阶段我们只研究同一直线上的二力合成问题

？想想议议在搬运货物时，两人同时对车施加沿水平方向的拉力F1和推力F2。此时，怎样计算拉力F1和推力F2的合力大小呢?又该怎样确定合力的方向呢?F1F2

要研究多个力的合成问题，可以从简单的情况入手。同一直线上二力合成的情况最简单，下面让我们通过实验来研究。实验器材：【实验探究】同一直线上二力的合成实验方法：两个弹簧测力计、刻度尺、弹簧、白纸。等效替代法二、同一直线上二力的合成数据记录设计包含分力、合力等信息的实验表格。设计表格1将每次实验测量的数据准确填入表格。填写数据2记录实验数据

方向相同二力合成

①用两个弹簧测力计沿水平方向将弹簧S拉长至A点，记录两个弹簧测力计示数F1、F2；再用一个弹簧测力计沿水平方向将弹簧S拉长至A点，记录弹簧测力计示数F合；实验过程：同一直线上方向相同的两个力的合成F合改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合和F1、F2示数进行比较，并分析F合和F1、F2方向的关系。方向相反二力合成

②用两个弹簧测力计沿相反的方向水平将弹簧S拉长至B点，并记下两个弹簧测力计的示数F1'、F2’；再用一个弹簧测力计沿水平方向将弹簧S拉长至B点，记录弹簧测力计示数F合’。改变拉力F1'、F2’的大小，多做几次实验。将F合’和F1'、F2’示数进行比较，并分析F合’和F1'、F2’方向的关系。F合’同一直线上方向相反的两个力的合成F2’F1'

分析论证：同一直线上的两个力方向相同F合=F1+F2F合=|F1-F2|方向相反

实验结论：同一直线上的两个力，如果方向相同，合力大小等于这两个力的大小之和（F合=F1+F2）合力方向与这两个力方向相同如果方向相反，合力的大小等于这两力的大小之差（F合=|F1-F2|）合力方向一定与较大力方向相同

知道了同一直线上二力合成的规则，就可以分析物体在同一直线上受两个力作用的问题了。如果牵引力小于阻力，合力不为0，方向与列车前进方向相反，列车将逐渐慢下来。行驶在平直轨道上的列车，如果牵引力与阻力相等，则合力等于0、二力平衡，列车将做匀速直线运动。合力与运动的关系总结：物体受力与运动情况物体的受力情况逐渐变快保持静止或匀速直线运动状态合力为0合力与运动方向相反物体运动状态发生改变不受力的作用受到力的作用合力不为0逐渐变慢合力与运动方向相同受力不平衡牛顿第一定律二力平衡

【例题2】某同学练习排球垫球时，排球离开胳膊后竖直上升，到达最高点后竖直下落。已知排球所受的重力约为2.7N，排球所受的空气阻力与速度的大小有关，方向与运动方向相反。若排球在竖直上升过程的某时刻所受空气阻力的大小约为0.5N，试计算排球此时所受合力的大小，和合力的方向。若在竖直下落过程的某时刻所受空气阻为的大小也约为0.5N,则此时所受合力的大小和方向又是怎样的?解：排球竖直上升时，受到的重力和空气阻力方向均竖直向下，两个力的方向相同。F合=G+F阻=2.7N+0.5N=3.2N方向竖直向下排球竖直下落时，受到的重力竖直向下，空气阻力竖直向上，这两个力的方向相反。F合=G-F阻=2.7N-0.5N=2.2N方向竖直向下1.将一辆小车放在水平地面上。小明向右拉，拉力为200N；同时小红向右推（如图所示），推力为150N，他们对小车合力的大小与方向为（）A．350N，方向向右

B．200N，方向向右C．150N，方向向右

D．50N，方向向左小明沿水平方向向右用200N的力拉，小红沿水平方向向右用150N的力推，故合力为二力之和，即200N+150N＝350N合力方向与二力方向相同，即水平向右，故A符合题意，BCD不符合题意。A故选A.

随堂练习2.跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下，他所受的重力和空气阻力的合力为100N，方向竖直向下，已知运动员和降落伞的总重为800N，则运动员所受空气阻力大小为（）A．100NB．700N C．800ND．900N运动员下落时受到重力G和空气阻力f的作用，这两个力共线，反向；由于其合力为100N，并且方向向下，所以两者的关系为

F合=G-f则运动员所受空气阻力大小为

f=G-F合=800N-100N=700NB故选B.

随堂练习3.两个方向相反的力Fl和F2作用在同一物体上，F1=5牛，F2=4牛，则它们的合力大小和方向为（）A．9牛，方向与Fl方向相同B．9牛，方向与F2方向相同C．1牛，方向与F1方向相同D．l牛，方向与F2方向相同两个方向相反的力Fl和F2作用在同一物体上，F1=5牛，F2=4牛，则它们的合力为两力之差F合=F1-F2=5N-4N=1N方向与较大的力F1方向相同，故ABD不符合题意，C符合题意。C故选C.

随堂练习同一直线二力合成力的合成合力与力的合成①合力与分力：如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作