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同一直线上二力的合成
7.4
第七章 运动和力
（沪粤版）八年级
下
合力与分力
同一直线上二力的合成
a、认识合力和分力
b、力的合成
a、同一直线上方向相同的二力合成
b、同一直线上方向不相同的二力合成
一
二
01
学习目标
c、求同一直线上各分力的合力
02
激趣导入
静止的杯子，同时受到
重力、支持力等作用
下滑的小朋友，同时受到
重力、支持力、摩擦力等的作用
因此，为了方便研究问题，我们引入了分力和合力的概念
由前面所学的内容，我们可知一个物体无论静止还是运动，都不止受到一个力的作用……
F支
G
F支
G
f
知识点1——合力与分力
a、认识合力和分力
b、力的合成
一
同一桶水，可以被大人提起，也可以被两个小朋友一起提起……
F1
F3
F2
F1
F2
F3
提起
水桶
提起
水桶
F2、F3共同作用时与F1单独作用时对水桶的作用效果相同
同一个人，某天出行用驴拉车，第二天被两位车夫拉车（同一辆车），匀速奔跑在直路上……
F1
F3
F2
F1
F2
F3
车和人
被拉动前行
F2、F3共同作用时与F1单独作用时对车和人的作用效果相同
车和人
被拉动前行
同一箱货物，大人可以推着匀速前进，两个小朋友也也可以一推一拉将货物运着匀速前进……
F1
F3
F2
F1
F2
F3
小车和货物
被向前运送
F2、F3共同作用时与F1单独作用时对小车和货物的作用效果相同
小车和货物
被向前运送
当一个物体受到几个力共同作用时，如果能用另外一个力代替它们，并且它的作用效果与原来那几个力的共同作用效果相同
那么这个力就叫做那几个力的合力
而那几个力就叫做这个力的分力
TIPS
在物理学中，把求几个力的合力叫做力的合成
在研究问题的时候，我们经常已通过已知的几个分力，求出它们的合力……
在力的合成中
合力和分力的作用效果要相同
分力必须作用在同一物体上，才能进行力的合成
研究问题的时候合力和分力不共存，只能用其一方分析问题
分力
合力
PS.力的合成是分力合成为合力的过程
各分力不一定大小方向作用点都相同
合力的大小不一定等于个分力大小之和
知识点2——同一直线上二力的合成
a、同一直线上方向相同的二力合成
b、同一直线上方向不相同的二力合成
二
c、求同一直线上各分力的合力
在复杂的力学分析问题中，我们初中阶段只着重学习同一直线上的两个力的合成问题。
同一直线上的两个力，如果方向相同或不同，它们会是怎么合成的呢？
F2
F1
F2
F1
二力方向相同
二力方向相反
同一直线上方向相同的二力合成
（1）如图（a）所示，将滑轮和附有指针的弹簧分别固定在支架上，将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上，再把两根细线的一端共同拴在弹簧的自由端，让两根细线的另一端一起绕过滑轮并各与一个弹簧测力计连接。
（2）同时拉两个弹簧测力计，使弹簧指针拉伸到刻度尺的刻度E处，分别记下两个弹簧测力计上的示数 F1、F2。
同一直线上方向相同的二力合成
（3）如图（b）所示，改用一个弹簧测力计拉伸弹簧，使弹簧指针同样拉伸到刻度尺的刻度E处，记下弹簧测力计上的示数F合。
（4）将用两个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F1、F2之和，与用一个弹簧测力计拉伸弹簧的示数 F合作比较，它们之间有怎样的关系？
组数 F1（向上） F2（向上） F合 F合方向
1
2
3
进行多组实验得出以下数据
1N
2N
3N
1.5N
2.5N
4N
2N
1.5N
3.5N
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合=F1+F2
实验表明
向上
向上
向上
同一直线上方向相反的二力合成
（1）如图（a）所示，将附有指针的弹簧悬挂在支架的横杆上，将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上，把一根细线的中间拴在弹簧的自由端，将细线的一端穿过弹簧，让细线的两端各与一个弹簧测力计连接。
（2）同时向上和向下拉伸弹簧，使弹簧指针拉伸到刻度尺的刻度E处，分别记下两个弹簧测力计上的示数 F1、F2 。
同一直线上方向相反的二力合成
（3）如图（b）所示，改用一个弹簧测力计拉伸弹簧，使弹簧指针同样拉伸到刻度尺的刻度E处，记下弹簧测力计上的示数 F合。
（4）将用两个弹簧测力计拉伸弹簧的示数 F1、F2 之差，与用一个弹簧测力计拉伸弹簧的示数 F合作比较，它们之间有怎样的关系？
进行多组实验得出以下数据
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，方向与较大的那个力的方向相同，即F合= | F1-F2|
实验表明
组数 F1（向下） F2（向上） F合 F合方向
1
2
3
2N
1N
1N
1.5N
2.5N
1N
1N
3N
2N
向下
向上
向上
TIPS
实验中用到了什么科学方法？
怎么使F合的作用效果和F1、F2的作用效果相同？
重复多次实验的目的？
等效替代法
每次都使弹簧拉伸到E点
得到普遍规律，避免偶然性
活动1中F1、F2 为什么可以不在同一直线上？
因为使用了定滑轮，细线对弹簧的拉力方向始终是竖直向上的
合力一定大于分力吗？
由图可知：
F合=F1+F2 =10N+3N=40，
此时它们的合力为大于它们任一分力
上述分析针对同一直线上的分力
很多情况下分力可能不完全在同一直线上的（此类分析为高中内容）
我们只需要知道F1+F2＞F合＞|F1-F2|
由图可知：
F合=|F1-F2| =|10N-30N|=20N，
此时它们的合力不一定大于分力
如果同一直线上反向相反的两个分力F1、F2大小相等，那么它们的F合是多少？
由题意可知：F合=F1-F2 =2N-2N=0，此时它们的合力为0
又因为物体间力的作用是相互的，拉一端时，另一端也必须有力的作用
因此，弹簧测力计只会显示一个力的大小，故示数为2N
如果同一直线上有多个力，那么它们的F合是多少？
同一直线上多个力的合成问题，可应用同一直线上两个力的合成方法处理
如图的划龙舟比赛和拔河比赛
划龙舟的时候，运动员奋力一同向后划船桨，船桨对水的合力各船桨分力之和
F合=F1+F2 +……+Fn
因此,合力越大，水对龙舟的反作用力越大，龙舟才会更加快速前进
拔河的时候，输赢取决于地面对队员的摩擦力有关（具体分析为高中内容）
f左合=f1+f2 +……+fn
f右合=f1+f2 +……+fn
地面对队员的相反，因此
f合=|f左合-f右合|
方向指向较大的一侧，因此那侧的队伍胜利
04
课堂小结
同一直线上二力的合成
同一直线上
二力的合成
合力与分力
二力方向相同：F合=F1+F2，与分力的方向相同
二力方向相反：F合= |F1-F2|，较大分力的方向相同
当一个物体受到几个力共同作用时，如果能用另外一个力代替它们，并且它的作用效果与原来那几个力的共同作用效果相同,那么这个力就叫做那几个力的合力
分力：而那几个力就叫做这个力的分力
力的合成：把求几个力的合力叫做力的合成
合力：
05
随堂练习
1、下列关于同一直线上的两个分力及其合力的说法，正确的是（　　）
A．合力的大小一定大于每一个分力的大小
B．合力的大小一定等于各个分力大小之和
C．若只增大某一个分力，合力可能会变小
D．若同时减小两个分力，合力一定会变小
C
2、如果一个物体只受同一直线上F1、F2两个力的作用，其中F1＝8N，F2＝5N，则该物体受到的合力F的大小为（　　）
A．等于3N
B．等于13N
C．可能等于3N或13N
D．无法确定
C
05
随堂练习
3、如图所示，一木块放置于水平桌面上，在F1、F2作用下处于静止状态，其中F1＝3N，F2＝9N，若撤去力F2，则木块在水平方向上受到的合力为（　　）
A．0N
B．3N 向右
C．9N 向右
D．3N 向左
A
4、小华用60N的力沿竖直方向提起一袋重为50N的米，则米袋受到的合力（　　）
A．大小为10N，方向竖直向上
B．大小为10N，方向竖直向下
C．大小为110N，方向竖直向上
D．大小为110N，方向竖直向下
A
05
随堂练习
5、一只苹果的重力大小为2牛，它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反，大小恒为0.2牛。关于苹果所受合力F合，下列说法中正确的是（　　）
A．竖直上升时，F合＝1.8牛，方向竖直向上
B．竖直上升时，F合＝2.2牛，方向竖直向下
C．竖直下落时，F合＝2.2牛，方向竖直向下
D．竖直下落时，F合＝1.8牛，方向竖直向上
6、跳伞运动员连同装置共重700N，他在飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50N，则这两个力的合力的大小为　 　，合力的方向是　 　。
B
650N
竖直向下
7、静止在水平地面上的书包重150N。小丽用70N的力竖直向上提书包，但没有提起，则书包受到地面的支持力为 　 　N，书包所受合力为 　 　N。
80
0
05
随堂练习
8、某同学在探究同一直线上二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图（a）、（b）、（c）所示：
等效替代法
（1）此探究实验采用的科学方法的是 　 　；
（2）在三次实验中，都将弹簧拉伸到OB，目的是使每次实验中力产生的 　 　相同。
（4）通过比较 　 　两次实验，可知同一直线上方向相反两个力的合力等于这两个力大小之差，方向跟 　 　（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。
（3）通过比较（a）和（b）两次实验，可知同一直线上方向相同两个力的合力大小等于这个两个力大小之 ，方向跟这两个力方向 　 　。
作用效果
和
相同
a、c
较大
05
随堂练习
9、一只羽毛球的重力为0.05N，它在空中飞行时受到的空气阻力始终与运动方向相反，大小恒为0.02N。如图所示，求：
（1）羽毛球竖直向上运动时受到的合力大小；
（2）合力的方向。
解：（1）羽毛球受到竖直向下的重力G＝0.05N，阻力f＝0.02N；
羽毛球上升时，阻力竖直向下，与重力方向相同，
则羽毛球受到的合力F合＝G+f＝0.05+0.02N＝0.07N；
（2）合力方向：竖直向下　
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