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7.4 同一直線上二力的合成
第七章 運(yùn)動(dòng)和力
知識(shí)點(diǎn)
合力與分力
知1－講
1
示例 方法一 方法二
使車動(dòng) 有推有拉
一個(gè)人推
提水 多個(gè)人提
一個(gè)人提
知1－講
1. 合力與分力的定義 當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作用時(shí)，如果能用另外一個(gè)力代替它們，并且它的作用效果與原來那幾個(gè)力的共同作用效果相同，那么這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力。
2. 作用效果相同不僅僅是力的大小效果相同，還意味著力的方向效果也要相同。
3. 在物理學(xué)中，把求幾個(gè)力的合力叫做力的合成。
知1－講
關(guān)聯(lián)思考上述畫線處用到了哪種研究方法？
關(guān)聯(lián)結(jié)果
用到了等效替代法。
由于所有分力合在一起的力產(chǎn)生的作用效果與所有分力共同產(chǎn)生的作用效果是相同的、等效的，因此可以用一個(gè)力來代替那幾個(gè)分力，這種研究方法叫做等效替代法。
知1－講
特別提醒
合力與分力是等效替代關(guān)系。在進(jìn)行受力分析時(shí)，合力與分力只能考慮其一，切忌重復(fù)分析。
知1－練
例 1
兩個(gè)小孩能提起一桶水，一個(gè)大人同樣能提起這
桶水，我們把這一個(gè)大人所用的力叫做那兩個(gè)小孩所用的力的_____，這種研究問題的方法叫做_________法。
合力
等效替代
知1－練
解題秘方：如果一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的作用效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力叫做分力。
解析：兩個(gè)小孩共同提起一桶水，而大人一個(gè)人就可以提起，大人用的力與兩個(gè)小孩用的力共同作用的效果相同，
大人施加的力是兩個(gè)小孩的力的合力。
知1－練
1. 有關(guān)合力的說法錯(cuò)誤的是( )
A. 合力和分力不一定是真實(shí)存在的
B. 合力的作用效果和分力的共同作用效果是一樣的
C. 考慮合力時(shí)就不考慮分力了
D. 合力不可能為零
D
知2－講
知識(shí)點(diǎn)
同一直線上二力的合成
2
1. 同一直線上方向相同的二力的合成規(guī)律
(1)如圖1 (a) 所示，將滑輪和附有指針的彈簧分別固定在支架上， 將刻度尺豎直固定在支架的鐵夾上，再把兩根細(xì)線的一端共同拴在彈簧的自由端，讓兩根細(xì)線的另一端一起繞過滑輪并各與一個(gè)彈簧測力計(jì)連接。
知2－講
(2)同時(shí)拉兩個(gè)彈簧測力計(jì)，使彈簧指針拉伸到刻度尺的刻度E 處，分別記下兩個(gè)彈簧測力計(jì)上的示數(shù)F1、F2。
(3)如圖(b) 所示，改用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉伸彈簧，使彈簧指針同樣拉伸到刻度尺的刻度E 處，記下彈簧測力計(jì)上的示數(shù)F 合。
知2－講
(4)將用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉伸彈簧的示數(shù)F1、F2 之和，與用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉伸彈簧的示數(shù)F 合作比較，看看它們之間有怎樣的關(guān)系。
知2－講
(5)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
施力情況 大小
用兩個(gè)彈簧測力計(jì) F1=1 N
F2=1.2 N
用一個(gè)彈簧測力計(jì) F合=2.2 N
知2－講
(6)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
規(guī)律總結(jié)：同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力大小，等于這兩個(gè)力的大小之和，方向與這兩個(gè)力方向相同。
計(jì)算公式：F 合=F1+F2。
合力與分力的大小關(guān)系：合力一定大于任一個(gè)分力。
知2－講
2. 同一直線上方向相反的二力的合成規(guī)律
(1)如圖2 (a) 所示，將附有指針的彈簧懸掛在支架的橫桿上，將刻度尺豎直固定在支架的鐵夾上，把一根細(xì)線的中間拴在彈簧的自由端，將細(xì)線的一端穿過彈簧，讓細(xì)線的兩端各與一個(gè)彈簧測力計(jì)連接。
知2－講
(2)同時(shí)向上和向下拉伸彈簧，使彈簧指針拉伸到刻度尺的刻度F 處，分別記下兩個(gè)彈簧測力計(jì)上的示數(shù)F1、F2。
(3)如圖(b) 所示，改用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉伸彈簧，使彈簧指針同樣拉伸到刻度尺的刻度F 處，記下彈簧測力計(jì)上的示數(shù)F 合。
知2－講
(4)將用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉伸彈簧的示數(shù)F1、F2 之差，與用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉伸彈簧的示數(shù)F合作比較，它們之間有怎樣的關(guān)系。
知2－講
(5)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
施力情況 大小
用兩個(gè)彈簧測力計(jì) F1=2.5 N
F2=1 N
用一個(gè)彈簧測力計(jì) F合=1.5 N
知2－講
(6)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
規(guī)律總結(jié)：同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力大小，等于這兩個(gè)力的大小之差，方向與較大的那個(gè)力的方向相同。
計(jì)算公式：F 合=F1-F2。
合力與分力的大小關(guān)系：合力比較大的那個(gè)分力小。
知2－講
特別提醒
對于探究型實(shí)驗(yàn)，一定要多次實(shí)驗(yàn)才能探究普遍規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥
選擇實(shí)驗(yàn)方案
力的作用效果有兩種，一種是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，一種是改變物體的形狀；由于物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是動(dòng)態(tài)的，不好觀察，所以我們選擇改變物體的形狀，作為確定合力的依據(jù)。
知2－講
知識(shí)鏈接
兩個(gè)力的合力，最大的合力為這兩個(gè)分力之和，最小的合力為這兩個(gè)分力之差。
特別提醒
如果兩個(gè)力產(chǎn)生的合力為零，則意味著這兩個(gè)力共同作用后效果抵消，等同于不受力。
知2－練
如果作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力的三要素完全相同，
其中一個(gè)力的大小為8 N，那么這兩個(gè)力的合力( )
A. 一定等于零 B. 一定等于16 N
C. 可能等于零 D. 可能等于16 N
例 2
知2－練
解題秘方：在力的合成中，作用在同一直線上的兩個(gè)力，
當(dāng)方向相同時(shí)，其合力大小等于這兩個(gè)力的大小之和。
答案：B
解析：如果作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力的大小、方向、作
用點(diǎn)均相同，屬于同一直線上方向相同的兩個(gè)力，其中一個(gè)力的大小為8 N，所以合力F=8 N+8 N=1 6 N。
知2－練
2. 物體A 放在光滑水平桌面上，在水平方向受到同一直線上的兩個(gè)力F1 和F2，F(xiàn)1 大小為16 N，方向水平向左，F(xiàn)2 的大小為20 N，若物體A 受到的合力方向水平向右， 則分力F2的方向_______( 填“一定”或“不一定”)向右， 該合力大小為_______N。
一定
4
同一直線上二力的合成
物體受多個(gè)力的作用
分力
合力
同一直線上二力的合成

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