同一直线上二力的合成课件-人教版物理八年级下册

第八章运动和力第4节同一直线上二力的合成

情境导入

“曹冲称象”的故事家喻户晓，曹冲设计的方法中，先后将大象和石

块装载到同一艘船上，通过称量石块的质量得到大象的质量。多块石块

的质量与大象的质量相同，能把船压到相同深度，因此多块石块的重力

与大象的重力等效。在这个故事中，你知道单块石块的重力与大象的重

力中哪个是合力吗？

学习目标

1．

知道力的等效性，建立合力、力的合成的概念。

2．

会做探究“同一直线上力的合成规律”的实验。

3．

会进行同一直线上力的合成运算，并会判断方向。

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

⁠。在物理学中，求几个力合力的过

程叫作力的合成。相同合力

2．同一直线上二力的合成

大量实验研究表明：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

⁠，合力的方向与这两个力的方

向

；如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小

⁠

，合力的方向与较大的力

⁠。之和相同之

差方向一致

知识点1

研究同一直线上二力的合成

例1

在探究同一直线上二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端

固定在O处，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，都将弹簧由A位置拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图甲所

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)在图甲(a)、(b)实验中，都将弹簧拉伸到B点，目的是使每次实

验中力产生的

相同，所以力F叫作力F1、F2的

⁠

。本实验采用的主要科学方法是

(选填“转换”“等

效替代”或“控制变量”)法。作用效果合

力等效替代

(2)分析比较图甲(a)与(b)中拉力的方向及弹簧测力计的示数，可得

出结论：在同一直线上，方向相同的两个力的合力大小为

⁠

(用公式表示)。F＝F1＋

F2

(3)分析比较图甲(a)与(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数，

可得出结论：在同一直线上，方向相反的两个力的合力大小为

⁠

(用公式表示)，合力的方向与

(选填“F3”或“F4”)

的方向相同。F

＝F3－F4F3

(4)小明在实验中突发奇想，将两个弹簧测力计相互垂直作用在橡

皮筋上拉到C点，记下两弹簧测力计的示数分别为F5＝3.0N、F6＝4.0

N；然后只用一个弹簧测力计把该橡皮筋也拉到C点，如图乙所示，读

出弹簧测力计的示数F′＝5N。根据你对合力与分力的理解，判断

F′

(选填“是”或“不是”)F5和F6的合力，你的判断理由是

⁠

⁠。是力

F5和F6的作用效果与力F′的作用效果相同

在研究同一直线上二力合成的实验中，用弹簧测力计和

相同的弹簧分别进行了4组实验，如图所示，ΔL表示每次实验中弹簧的

伸长量。其中力F可以作为F1、F2合力的是（A）A．

只有①可以 B．

只有①②可以C．

只有①③可以 D．

①②③都可以A

知识点2

力的合成与应用

例2

如图所示，F1＝4N，F2＝6N。则图甲中这两个力的合力

为

N，方向为水平向

⁠。图乙中这两个力的合力

为

N，方向为水平向

⁠。甲

乙10右2右

例3

一个苹果的重力为2.5N，它在空中运动时受到的空气阻力始

终与运动方向相反，大小恒为0.2N。关于苹果运动过程中所受合力F

合，下列说法中正确的是（B）A．

竖直上升时，F合＝2.3N，方向竖直向上B．

竖直上升时，F合＝2.7N，方向竖直向下C．

竖直下落时，F合＝2.7N，方向竖直向下D．

竖直下落时，F合＝2.3N，方向竖直向上B

一位同学在超市购物时，用水平向右80N的力推着一辆

小车在水平地面上做匀速直线运动，此时小车受到的合力是

N，

所受摩擦力方向

，大小为

N。突然，该同学发现

前面有一小朋友，她马上用100N的水平力向后拉小车，使小车减速，

在向前减速运动的过程中，小车所受的合力为

N。(小车重力不

变)0水平向左80180

知识点1

研究同一直线上二力的合成

1．

如图所示是小明同学在“探究同一直线上两个力的合力”实验

中出现的情景。请根据该情景，回答下列问题：

(1)在图a、b、c中，该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点

B，是为了使三次实验中力的作用效果

(选填“相同”或“不

同”)，这里用到了物理上

⁠的研究方法。相同等效替代

(2)根据图b、c可以推断，图a中的测力计拉力F＝

N。

(3)进一步实验，可得出初步结论：

①同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力大小

之

，合力的方向跟两力方向

⁠；

②同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于两力大小

之

，合力的方向跟较

⁠力的方向相同。3和相同差大

知识点2

力的合成与应用

2．

F1和F2是同一条直线上的两个力，它们的合力大小为10N，方

向向左。若F1的大小为15N，关于F1和F2，下列说法正确的是

（C）A．

若F1向左，则F2向左大小为5NB．

若F1向左，则F2向右大小为25NC．

若F1向右，则F2向左大小为25ND．

若F1向右，则F2向左大小为5NC

3．小昕用10N的力水平作用在柜子上，小洋用20N的力也水平作

用在柜子上(二力在同一直线上)。若图甲中柜子做匀速直线运动，则柜

子受到的摩擦力为

N，方向

⁠。若图乙中柜子静

止，柜子受到的合力为

N。30水平向左0

4．

如图所示，物体放在水平面上，当受到水平力F1＝9N和F2＝5

N作用时，物体向右做匀速直线运动。将F1撤去，物体所受合力为

（A）A．

9N B．

5N C．

4N D．

1NA

5．如图甲所示，物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作

用，F1、F2的大小随时间的变化如图乙所示，则下列分析正确的是

（C）CA．

在0～t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终

与F1相反B．

在0～t1时间内，物体所受的合力先变小后变大，合力的方向始终与

F1相同C．

在0～t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终

与F2相反D．

在0～t1时间内，物体所受的合力先变小后变大，合力的方向始终

与F2相同

6．科学思维物理学中，物体的速度与所受合力之间存在着密切的

关系。若合力(合力不为零)与速度方向相同，物体做加速运动；若合力

与速度方向相反，物体做减速运动。如图所示，将一个小球从空中某点

静止释放，落在竖直放置的轻弹簧上。小球在A点与弹簧刚刚接触；运

动到B点时，重力与弹力大小相等；C点是弹簧被压缩的最低点。则小

球从A点运动到B点的过程中，速度

，从B点运动到C点的过程

中速度

(前两空选填“变大”“变小”或“不变”)。小球速度最大的位置是

(选填字母)。变大变小CA．

A点 B．

A与B点之间的某个位置C．

B点 D．

B与C点之间的某个位置

7．

阅读短文，回答问题。失重

在一次太空知识讲座中，通过参与实验，同学们发现，重物在静止

和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，等于物体所受的重力。而加速

下降时，弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。

老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的

压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如人们乘电梯加速

下降时，人对电梯地面的压力就小于人受到的重力”。小勇在老师的指导下到电梯内做失重实验，他将一个体重秤放在电梯水

平地面上，然后站上秤台，如图甲所示。在电梯向下运动的过程中，他

记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示

数随时间t的变化图像，如图乙所示。已知小勇的实际质量为60kg，g取

10N/kg。

(1)电梯静止时，小勇对秤台的压力为

N，此时小勇受到的

重力与

力是一对平衡力，所受合力为0。

(2)根据图乙分析，小勇在

(选填“0～t1”“t1～t2”或

“t2～10s”)时间段内处于失重状态，此时小勇所受支持力

为

N，合力为

N。600支持0～t