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第八章 運動和力
第4節(jié) 同一直線上二力的合成
1.知道什么是合力及力的合成。
2.通過實驗得出同一直線上二力的合成的規(guī)律。
3.知道同一直線上二力合成的計算方法，包括方向相同和方向相反的情況。
4.能夠運用力的合成知識解釋日常生活中的簡單問題，如兩人合作提水比一人提水省力的原因。
馬拉車對比拖拉機拉車
01 力的合成
兩個小同學(xué)與一個大同學(xué)對水桶的作用效果____
相同
兩頭小毛驢兒拉車與一批馬拉車的效果____
相同
如果一個力單獨作用的效果與幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。組成合力的每一個力叫做分力。在物理學(xué)中，求幾個力合成的過程叫力的合成。
胖人壓船和石頭壓船產(chǎn)生相同的作用效果，即胖人對船的壓力等于石頭對船的總壓力。
效果相同 等效替代
合力與分力可以等效替代。
如圖所示，在搬運貨物的時候，兩個人同時對車施加沿水平方向的拉力F1和推力F2。此時怎樣計算拉力F1和推力F2的合力大小呢 又該怎樣確定合力的方向呢
兩個人搬運貨物
想想議議
02 同一直線上二力的合成
研究同一直線上二力的合成
實驗器材
橡皮筋、細(xì)繩、滑輪、鉤碼
實驗設(shè)計
同一直線同方向的二力合成
F2
E＇
E
A
F1
① 橡皮筋原長AE，用同方向力F1和F2作用在橡皮筋同一點，使其伸長到AE’，記錄F1、F2的大小和方向。
E＇
E
A
F
② 撤去F1、F2后，用力F作用在橡皮筋上同一點，使其同樣伸長到AE’，記錄此時F的大小和方向。
演 示
E＇
E
A
F1
F2
① 用兩個方向相反的力F1、F2作用在橡皮筋同一點，使其伸長到AE’，記錄F1、F2的大小和方向。
E＇
E
A
F
② 撤去F1、F2后，用力F作用在橡皮筋的同一點上，使其同樣伸長到AE’，記錄此時F的大小和方向。
實驗設(shè)計
同一直線反方向的二力合成
F1/N F2/N F/N
F1與F2 同向 大小 2N 1N 3N
方向 水平向右 水平向右 水平向右
F1與F2 反向 大小 4N 1N 3N
方向 水平向右 水平向左 水平向右
在實驗中，每次橡皮筋都被拉伸到AE’，每次的作用效果是相同的，因此，力F就是力F1和F2的合力。
數(shù)據(jù)記錄
1. 同一直線上，方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之和，方向與這兩個力的方向相同，即 F = F1 + F2
2. 同一直線上，方向相反的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之差，方向跟較大的那個力的方向相同，即 F = F1 - F2
實驗結(jié)論
某同學(xué)練習(xí)排球墊球時，排球離開胳膊后豎直上升，到達(dá)最高點后豎直下落。已知排球所受的重力約為2.7N，排球所受的空氣阻力與速度的大小有關(guān)，方向與運動方向相反。若排球在豎直上升過程的某時刻所受空氣阻力的大小約為0.5N，試計算排球此時所受合力的大小，并說明合力的方向。若在豎直下落過程的某時刻所受空氣阻力的大小也約為0.5N，則此時所受合力的大小和方向又是怎樣的
例題：
解 排球豎直上升時，受到的重力和空氣阻力方向均豎直向下(圖甲)，這兩個力的方向相同。
F=G+F=2.7N+05N=3.2N，方向豎直向下。
排球豎直下落時，受到的重力豎直向下，空氣
阻力豎直向上(圖乙)，這兩個力的方向相反。
F合=G-F阻=2.7N-0.5 N=2.2N，方向豎直向下。
同一直線上多個力的合成
F3
F1
F2
逐次進行二力合成，方向相同的力相加，方向相反的力用較大力減去較小力。
F=F1+F2-F3
力的合成
合力：一個力產(chǎn)生的作用效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力
同一直線上的二力合成
科學(xué)思維：等效替代
方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之后，方向跟這兩個力的方向相同
方向相反的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之差，方向跟較大的那個力的方向相同
1.如圖所示，兩個小孩能提起的一桶水，一個大人就能提起來。上述情況中，若兩個小孩的作用力分別為F1和F2，大人的作用力為F，則下述說法正確的是(　 　)
A．F1和F2是F的合力
B．F1和F2的合力的大小與F的大小相等
C．F的作用效果與F1或F2單獨作用的效果相同
D．F的作用效果與F1和F2共同作用的效果相同
B、D
2.F1、F2為同一直線上的兩個力，它們的合力為F，下列關(guān)于F1、F2和F的大小及關(guān)系的說法中，正確的是 (　　)
A．F不可能為零
B．F一定大于F1，也大于F2
C．F一定大于F1、F2中較小的那個力
D．F可能比F1、F2都小
D
3.一物體在水平方向上受到兩個大小分別為2牛和4牛的力，則這兩個力的合力大小（　　）
A．一定是2牛 B．一定是6牛
C．可能是8牛 D．可能是6牛
D

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