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第八章 运动和力
第4节 同一直线上二力的合成
1.知道什么是合力及力的合成。
2.通过实验得出同一直线上二力的合成的规律。
3.知道同一直线上二力合成的计算方法，包括方向相同和方向相反的情况。
4.能够运用力的合成知识解释日常生活中的简单问题，如两人合作提水比一人提水省力的原因。
马拉车对比拖拉机拉车
01 力的合成
两个小同学与一个大同学对水桶的作用效果____
相同
两头小毛驴儿拉车与一批马拉车的效果____
相同
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，这个力就叫做那几个力的合力。组成合力的每一个力叫做分力。在物理学中，求几个力合成的过程叫力的合成。
胖人压船和石头压船产生相同的作用效果，即胖人对船的压力等于石头对船的总压力。
效果相同 等效替代
合力与分力可以等效替代。
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
两个人搬运货物
想想议议
02 同一直线上二力的合成
研究同一直线上二力的合成
实验器材
橡皮筋、细绳、滑轮、钩码
实验设计
同一直线同方向的二力合成
F2
E＇
E
A
F1
① 橡皮筋原长AE，用同方向力F1和F2作用在橡皮筋同一点，使其伸长到AE’，记录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点，使其同样伸长到AE’，记录此时F的大小和方向。
演 示
E＇
E
A
F1
F2
① 用两个方向相反的力F1、F2作用在橡皮筋同一点，使其伸长到AE’，记录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点上，使其同样伸长到AE’，记录此时F的大小和方向。
实验设计
同一直线反方向的二力合成
F1/N F2/N F/N
F1与F2 同向 大小 2N 1N 3N
方向 水平向右 水平向右 水平向右
F1与F2 反向 大小 4N 1N 3N
方向 水平向右 水平向左 水平向右
在实验中，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。
数据记录
1. 同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同，即 F = F1 + F2
2. 同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同，即 F = F1 - F2
实验结论
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0.5N，则此时所受合力的大小和方向又是怎样的
例题：
解 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=G+F=2.7N+05N=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-0.5 N=2.2N，方向竖直向下。
同一直线上多个力的合成
F3
F1
F2
逐次进行二力合成，方向相同的力相加，方向相反的力用较大力减去较小力。
F=F1+F2-F3
力的合成
合力：一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力
同一直线上的二力合成
科学思维：等效替代
方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之后，方向跟这两个力的方向相同
方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同
1.如图所示，两个小孩能提起的一桶水，一个大人就能提起来。上述情况中，若两个小孩的作用力分别为F1和F2，大人的作用力为F，则下述说法正确的是(　 　)
A．F1和F2是F的合力
B．F1和F2的合力的大小与F的大小相等
C．F的作用效果与F1或F2单独作用的效果相同
D．F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同
B、D
2.F1、F2为同一直线上的两个力，它们的合力为F，下列关于F1、F2和F的大小及关系的说法中，正确的是 (　　)
A．F不可能为零
B．F一定大于F1，也大于F2
C．F一定大于F1、F2中较小的那个力
D．F可能比F1、F2都小
D
3.一物体在水平方向上受到两个大小分别为2牛和4牛的力，则这两个力的合力大小（　　）
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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