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第七章 运动和力
同一直线上
二力的合成
第４节
01
知道什么是合力，什么是力的合成
02
通过实验探究，获知在同一直线上同方向与反方向上力的合成方法
好多人才能拖动的物体，一头大象就能拖动了
【活动】
请小组内一名同学从地板上提起一个书包，然后两人一起提起这个书包到同一高度，然后完成下面的填空。
一名同学作用在书包上的力和两名同学共同作用力的效果是______的。
相同
一、力的合成
1.如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的　　　 　，这个力就叫作那几个力的　　 。这种分析问题的方法叫作　　　　 法。
2.在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的　　 。
效果相同
合力
合成
等效替代
二、实验：探究同一直线上二力的合成
1.探究同一直线上方向相同的二力的合成
①如图甲，用两个弹簧测力计水平拉动橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。
②只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F。
改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验并在表中记录。将F与F1、F2的示数进行比较，并分析F与F1、F2方向的关系。
施力情况 大小 方向
用两个测力计 F1/N
F2/N
用一个测力计 F/N
2.探究同一直线上方向相反的二力的合成
①如图乙所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记下此时小圆环的位置O'，并记下两个弹簧测力计的示数F1'、F2'。
②再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O'点，记下弹簧测力计的示数F'。
改变拉力F1'、F2'的大小，多做几次实验并在表中记录。将F'与F1'、F2'的示数进行比较，并分析F'与F1'、F2'方向的关系。
施力情况 大小 方向
用两个测力计 F1'/N
F2'/N
用一个测力计 F'/N
3.实验结论
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_____
，合力的方向与这两个力的方向 ，用符号来表示：F合= ；如果方向相反，合力的大小等于这两个力的 的绝对值，用符号来表示：F合= ，合力的方向与较大的力方向 。
大小
之和
相同
F1+F2
大小之差
|F1-F2|
一致
1.(2023·白银期末)小华用60 N的力沿竖直方向提起一袋重为50 N的米，则米袋受到的合力(　　)
A.大小为10 N，方向竖直向上
B.大小为10 N，方向竖直向下
C.大小为110 N，方向竖直向上
D.大小为110 N，方向竖直向下
A
2.(2024·济宁期末)如图所示，跳伞运动员和伞的总重为750 N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50 N，则这两个力的合力的大小为　　N，合力的方向是　　　　 。
700
竖直向下
解析　伞未打开前，运动员和伞受竖直向下的总重力及向上的阻力，二力的方向相反，则这两个力的合力的大小：F合＝G－F阻＝750 N－50 N＝700 N；合力的方向与重力的方向一致，即合力的方向竖直向下。
3.(2024·开封顺河区期末)亮亮帮助爸爸干农活(如图所示)，爸爸用600 N的水平拉力拉车，亮亮用200 N的水平力推车，他们合力的大小是　　N，合力的方向　　　　 (选填“水平向前”或“水平向后”)。
800
水平向前
1.(2024·临沂平邑县期末)如图所示两个人沿水平方向推一张桌子，F1的大小为120牛，水平向右；F2的大小为100牛，水平向左，则这两个力的作用效果与下列哪个力相同(　　)
A.220牛，水平向右
B.120牛，水平向右
C.100牛，水平向左
D.20牛，水平向右
D
解析　两个人沿水平方向推一张桌子，F1的大小为120牛，水平向右；F2的大小为100牛，水平向左，这是同一直线上方向相反的二力合成，合力等于两力之差，F＝F1－F2＝120 N－100 N＝20 N，方向与较大的F1方向相同，即水平向右，故D正确，A、B、C错误。
2.(2024·贵港期末)一个重为6 N的小球由静止开始下落，小球运动过程所受空气阻力为1 N，其受到的合力的大小和方向是(　　)
A.7 N，竖直向下 B.5 N，竖直向下
C.1 N，竖直向下 D.5 N，竖直向上
B
3. （2024春 湖北荆州松滋市期末）如图所示作用在一个物体上的两个力
F1和F2，则这两个力的合力（　　）
A．大小为8N，方向是水平向右
B．大小为8N，方向是水平向左
C．大小为2N，方向是水平向右
D．大小为2N，方向是水平向左
解析 由图可知，作用在一个物体上的两个力F1和F2，方向相反，
F=F2-F1=5N-3N=2N，方向是水平向右。
C
4.（2024 百色期中）探究“同时作用在一个物体上，沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中，部分情景如图所示，下列说法错误的是( )
A.实验中，前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同，这是采用控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力方向相同
C.实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力
D.如果将F1、F2同时作用在橡皮筋上，而F作用在弹性绳上，则无法完成实验探究
A
解析 探究同一直线方向相同的二个力的合成实验，应采用等效替代法，保证一个力的作用效果与几个力的作用效果相同，故A错误；同一直线上方向相同的两个力的合力，合力方向与任何一个力方向相同，故B正确；由实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力，故C正确；橡皮筋和橡皮绳是不同的弹性物体，伸长到相同长度时所用力的大小一般是不同的，不能说F就是F1、F2的合力，无法完成实验探究，故D正确。

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