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同一直线上的二力合成
第4节
第八章 运动和力
（人教版）八年级
上
01
新课标要求+课标解读
02
学习目标
1. 知道合力与分力的概念
2. 会求同一直线上的两个力的合力及其方向
03
课堂导入
大象在船上使得船下沉到一定深度，小石块也使得船下沉到一定的深度，两者对船的作用效果相同；两个小孩共同提起一桶水，可以使水桶保持静止状态；一个大人单独提起同一桶水，也能使水桶保持静止状态，大人和两个小孩对桶的作用效果相同。
04
力的合成
合力、分力的特点：
①同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。
②非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。
③等效性：合力并不一定是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用等效替代的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。
④非真实性（合力）：合力只是几个分力的效果的等价体现，而非真实存在。
如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。
在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。
一般情况下，为了受力分析方便，我们会把在同一直线上不同作用点的力平移到同一个作用点上面去（一般是移动到物体的中心位置）。例如分析静止在水平面上和斜面上物体的受力情况：
05
受力分析图的画法
这种斜面合力的求法高中阶段会进一步学习
如图所示，在搬运货物的时候，两个人同时对车施加沿水平方向的拉力F1和推力F2。此时，怎样计算拉力F1和推力F2的合力大小呢 又该怎样确定合力的方向呢
06
想想议议
07
同一直线上的二力合成
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大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力方向一致。
同向：F合=F1+F2
反向：F合=F1－F2
让连接两个弹簧测力计的细绳分别统过处在同一直线上的两个定滑轮。
或可以改变细绳的长度，使两个弹簧测力计在同一直线上，不并排拉。
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同一直线上的二力合成
静止在桌面上的空杯子
支持力N
重力G
由于物体静止，这两个力是一对平衡力，大小相等方向相反，所以这两个力的合力是F合=G－N=0（或F合=N－G=0）
结论：静止的物体，所受的合力为0.
07
同一直线上的二力合成
支持力N
茶水和杯杯的重力G总
由于物体静止，这两个力（实际上有三个力）是一对平衡力，大小相等方向相反，所以这两个力的合力是F合=G总－N=0（或F合=N－G总=0）
结论：静止的物体，所受的合力为0.
竖直方向匀速直线下落的物体
07
同一直线上的二力合成
空气阻力f
重力G
由于物体匀速直线运动，这两个力是一对平衡力，大小相等方向相反，所以这两个力的合力是F合=G－f=0（或F合=f－G=0）
结论：匀速直线运动的物体，所受的合力为0.
07
同一直线上的二力合成
我们把热气球上升的力用 F 表示，
由于物体匀速直线运动，这两个（实际上有四个力）力是一对平衡力，大小相等方向相反，所以这两个力的合力是F合=G总+ f－F =0（或F合=F－G总－f=0）
结论：匀速直线运动的物体，所受的合力为0.
F
空气阻力 f +总重力G总
分析水平面上运动的物体
①若牵引力等于阻力，则合力为0，二力平衡，小车向左做匀速直线运动；
②若牵引力大于阻力，则合力不为0，方向与小车运动方向相同，小车向左做加速直线运动；
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
③若牵引力小于阻力，则合力不为0，方向与小车运动方向相反，小车向左做减速直线运动 。
07
同一直线上的二力合成
08
习题练习
【例1】甲、乙两人用一条绳子向同一方向拉一条船，甲用力300 N，乙用力170 N，船受到的拉力是多少
470N
08
习题练习
【例2】甲、乙两人推一张桌子，甲用30N的力向右推，乙用50N的力向左推，两个力沿同一直线。桌子受到两人的合力是多少 方向如何
20N
水平向左
【例3】F1和F2是作用在同一物体上的两个力，且作用在同一水平直线上。若其中F1=6N，方向是水平向右，且这两个力的合力为16N。关于F2的大小和方向，说法中正确的是（　　）
A．一定是10N，且方向水平向右 B．一定是22N，且方向水平向左
C．可能是10N，且方向水平向左 D．可能是22N，且方向水平向左
D
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习题练习
08
习题练习
D
【例5】 不同型号的帆船配有不同数量的船帆，对动力需求越大的帆船需要越多的船帆。请解释为什么动力需求越大的帆船需要的船帆越多。
解析：帆船的动力来源主要依靠风力，风力的大小直接影响帆船的推进力。这些船帆所受的力的方向相同，帆船所受合力（动力）的大小等于各个船帆所受风力的和。所以动力需求越大的帆船，需要更多的船帆。
08
习题练习
【例6】利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律，首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力F1、F2的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。
（1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使两次 相同。
（2）通过该实验可知F与F1、F2的大小关系是 。（用字母表示）
实验中我们会发现，两个弹簧测力计并排拉圆环时，
很难严格做到让力和力F在同一直线上。这两个力
之间会有一定的夹角，你是通过什么方法减小这个夹角的
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习题练习
F=F1+F2
力的作用效果
让连接两个弹簧测力计的细绳分别统过处在同一直线上的
两个定滑轮。或可以改变细绳的长度，使两个弹簧测力计在同一直线上，不并排拉。
08
习题练习
【例7】某同学练习排球垫球时，排球离开胳膊后竖直上升，到达最高点后竖直下落。已知排球所受的重力约为2.7N，排球所受的空气阻力与速度的大小有关，方向与运动方向相反。若排球在竖直上升过程的某时刻所受空气阻力的大小约为0.5N，试计算排球此时所受合力的大小，并说明合力的方向。若在竖直下落过程的某时刻所受空气阻力的大小也约为0.5 N，则此时所受合力的大小和方向又是怎样的
解析：排球竖直上升时，受到的重力和空气阻力方向均竖直向下(图甲)，这两个力的方向相同。
F合=G+F阻=2.7N+0.5N=3.2N，方向竖直向下。
排球竖直下落时，受到的重力竖直向下，空气阻力竖直向上(图乙)，这两个力的方向相反。
F合=G－F阻=2.7N－0.5N=2.2N，方向竖直向下。
【例8】一个力F1的大小为5N，另一个力F2的大小为3N，它们都沿东西方向，向东还是向西并不确定。它们的合力F的大小和方向有哪几种可能 请列举各种可能情况，并说出每种情况下合力的大小和方向。
08
习题练习
答案：
（1）若两个力的方向相同（向东或向西），则合力的大小为 F＝F1+F2＝5N+3N＝8N，方向与两力的方向相同。
（2）若力F1的方向向东，力F2的方向向西，则合力的大小为 F＝F1-F2＝5N-3N＝2N，方向向东。
（3）若力F1的方向向西，力F2的方向向东，则合力的大小为 F＝F1-F2＝5N-3N＝2N，方向向西。
09
作业布置
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