沪粤版（2024）物理八年级下册 7.4 同一直线上二力的合成 （课件）

7.4同一直线上二力的合成在生活中，物体常常受到两个或多个力作用。例如，静止在桌面上的茶杯，受到重力和支持力的作用；正在滑滑梯的小朋友，受到重力、支持力和摩擦力的作用 (图 7-4-1)。图7-4-1 静止在桌面上的茶杯和正在滑滑梯的小朋友 合力与分力一桶水可以由一个大人来提，也可以由两个小朋友一起提 (图7-4-2)，这表明一个力产生的效果可以与几个力共同作用产生的效果相同。当一个物体受到几个力共同作用时，如果能用另外一个力代替它们，并且它的作用效果与原来那几个力的共同作用效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力(resultant force)，而那几个力就叫做这个力的分力 (force components).在物理学中，把求几个力的合力叫做力的合成。人们在研究物体运动与力的关系时，通常都要对作用在物体上的多个力进行合成。下面，我们来研究怎样求同一直线上两个力的合力。 同一直线上二力的合成(1)如图7-4-3(a)所示，将滑轮和附有指针的弹分别固定在支架上，将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上，再把两根细线的一端共同拴在弹簧的自由端，让两根细线的另一端一起绕过滑轮并各与一个弹簧测力计连接。(2)同时拉两个弹簧测力计，使弹蔷指针拉伸到刻度尺的刻度 E 处，分别记下两个弹簧测力计上的示数 F1、F2。(3)如图7-4-3(b)所示，改用一个弹簧测力计拉伸弹簧，使弹簧指针同样拉伸到刻度尺的刻度E处，记下弹簧测力计上的示数 F合。(4)将用两个弹簧测力计拉伸弹簧的示数 F1、F2 之和，与用一个弹簧测力计拉伸弹簧的示数 F合 作比较，它们之间有怎样的关系?实验表明：同一直线上方向相同的两个力的合力大小，等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同，即 F合＝F1＋F2。(1)如图7-4-4(a)所示，将附有指针的弹簧悬挂在支架的横杆上，将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上，把一根细线的中间拴在弹簧的自由端，将细线的一端穿过弹簧，让细线的两端各与一个弹簧测力计连接。(2) 同时向上和向下拉伸弹簧，使弹簧指针拉伸到刻度尺的刻度E 处分别记下两个弹簧测力计上的示数 F1、F2。(3)如图7-4-4(b)所示，改用一个弹簧测力计拉伸弹，使弹指针同样拉伸到刻度尺的刻度 E 处，记下弹簧测力计上的示数 F合。(4)将用两个弹簧测力计拉伸弹簧的示数 F1、F2 之差，与用一个弹簧测力计拉伸弹簧的示数 F合 作比较，它们之间有怎样的关系?实验表明：同一直线上方向相反的两个力的合力大小，等于这两个力的大小之差，方向与较大的那个力的方向相同，即 F合＝F1－F2。如图 7-4-5 所示，用大小相等、方向相反的两个力 F1、F2 拉弹簧测力计，若两个力的大小均为 2N，弹簧测力计的示数和两个力的合力分别为多少?弹簧测计力的示数为 2N，两个力的合力为 0。同一直线上多个力的合成问题，可应用同一直线上两个力的合成方法处理，如图7-4-6和图 7-4-7 所示的划龙舟比赛和拔河比赛。1.(昆明中考)下列四个现象中，一个力作用的效果与另外几个力同时作用的效果不等效的是( )A.一只甲壳虫和一群蚂蚁匀速移动同一片树叶的力B.一个同学和两个同学匀速地将同一桶水从地面搬到桌子上的力C.一头牛将一辆轿车和一群人将一辆卡车从泥沼中拉出来的力D.两个人坐在一艘小船上，只有其中一个人划和两个人划，使船匀速运动的力C2.(北京期中)利用如图所示的装置探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 并记录下该点的位置，然后在表格中记录两个拉力的大小与方向。再用一个弹簧测力计拉弹簧 A 端，仍将 A 端拉伸到 O 点，记录此时拉力的大小和方向。(1) 从表格中能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是___________________。(用字母表示)F＝F1－F2(2)实验中用一个弹簧测力计拉弹簧时，仍要将弹簧 A 端拉到 O 点再读数的原因是____________________________________ ____________________________________________________。保证力 F 的作用效果与 F1、F2 共同作用的效果相同3.力 F1 和 F2 是同一直线上的两个力，它们的合力大小为 30 N，方向向左，已知 F1 的大小为 40 N，关于 F2 的大小和方向，下列说法中正确的是( )A. F2的大小一定是 70NB. F2 的大小一定是 10NC. F2 的方向一定向右D. F2 的方向可能向左，也可能向右D1. 生活中，我们总认为合力一定大于分力。请举例说明这个观点是不正确的。合力不一定大于分力。例如，两个大小相等、方向相反的力同时作用于一个物体，此时合力为零，显然小于任何一个分力。再比如，一个物体受到大小为 3N 的向东的力和大小为 2N 的向西的力，此时合力为 1 N，小于向东的 3N 的分力。综上所述，“合力一定大于分力”这个观点是不正确的。2. 生活中，我们有时会看到一人在前面拉车，一人在后面推车。假如拉车的力是 400N，推车的力是 150N，那么，他们两人的合力可能是多大?两力方向相同，合力 F合＝F1＋F2＝400 N＋150 N＝550 N。3. 如图7-4-8 所示，一个物体放在水平地面上，受到图示两个力的作用。请计算两种情况下两个力的合力大小，并说明合力的方向。(a)F合1＝F2－F1＝30 N－10 N＝20 N，两个力方向相反，合力方向与较大的力 F2 方向相同。(b) F合2＝F1＋F2＝10 N＋30 N＝40 N，两个力方向相同，合力方向不变。