第二节 力的合成
教材任务驱动
任务一 认识合力
1.合力与分力:如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果 ,这个力就叫作那几个力的合力,组成合力的每一个力称为 。
2.力的合成:求几个力的合力。
【走进生活】
体验合力
如图两位同学共同提起一桶水,老师一个人也可以提起这桶水。
(1)两位同学对水桶的拉力与老师对水桶的拉力作用效果是否相同
(2)老师对水桶的拉力与两位同学对水桶的拉力是什么关系
任务二 探究同一直线上的二力合成
【探究准备】
实验中,通过拉伸橡皮筋到 (选填“相同”或“不同”)长度来反映力的作用效果相同。
【探究过程】
【设计实验与制订计划】
1.实验器材:橡皮筋、钩码若干(每个重均为0.5 N)、棉绳、滑轮等。
2.实验装置:
3.制订实验方案
分别用一个力、同一直线上方向相同和相反的两个力拉伸橡皮筋,记录每次力的方向及 并总结规律。
探究1:同一直线上同向二力的合成
【进行实验与收集证据】
1.实验操作:
(1)如图(a)所示,橡皮筋的原长是AE,它在同方向的力F1、F2的共同作用下,橡皮筋伸长到AE',记录此时F1、F2的大小和方向。
(2)如图(c)所示,撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋上,橡皮筋同样伸长到 ,记录此时F的大小和方向。
2.实验数据:
力 F1 F2 F
大小/N 1 0.5 1.5
方向 向右 向右 向右
【分析与论证】
实验结论: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 ,即F= ,方向与这两个力的方向 。
探究2:同一直线上反向二力的合成
【进行实验与收集证据】
1.实验操作:
(1)如图(b)所示,橡皮筋在两个方向相反的力F1、F2的共同作用下,橡皮筋伸长到AE',记录此时F1、F2的大小和方向。
(2)如图(c)所示,撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋上,橡皮筋同样伸长到 ,记录此时F的大小和方向。
2.实验数据
力 F1 F2 F
大小/N 2 0.5 1.5
方向 向右 向左 向右
【分析与论证】
实验结论: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 ,即F= ,方向与 的方向相同。
典题疑难突破
考点 同一直线上二力的合成
【典题】(2024·福州质检)如图所示是我国自主研制的一款物流机器人,当它在水平地面上运送货物时,受到向前200 N的牵引力,180 N的阻力,此过程中,它在水平方向受到的合力及其方向是( )
A.6 000 N,水平向后
B.200 N,水平向前
C.180 N,水平向后
D.20 N,水平向前
【变式1】如图所示,小莉练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8 N,排球所受合力的大小为3.3 N,则排球竖直向上运动时所受的空气阻力为 N,方向为 。
【变式2】(2024·临沂期末)如图所示两个人沿水平方向推一张桌子,F1的大小为120 N,水平向右;F2的大小为100 N,水平向左,则这两个力的作用效果与下列哪个力相同( )
A.220 N,水平向右
B.120 N,水平向右
C.100 N,水平向左
D.20 N,水平向右
【规避雷区】
易错点 不能正确理解合力与分力的关系
【易错题1】F是F1和F2的合力,则可以肯定的是( )
A.F1、F2和F是同一施力物体产生的力
B.已考虑了F时,就不用考虑F1、F2
C.F1、F2和F是同时作用在同一物体上的力
D.F一定既大于F1又大于F2
【易错题2】小华将一根橡皮筋的左端固定在墙上,用弹簧测力计拉其右端来探究两个分力与合力的关系。如图所示,他先将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点,记下两弹簧测力计的示数分别为F1=3.0 N、F2=4.0 N;然后只用一个弹簧测力计把该橡皮筋也拉到B点,读出弹簧测力计的示数F3=5.0 N。根据你对合力与分力的理解,判断F3 (选填“是”或“不是”)F1、F2的合力,你的判断理由是 。
【纠错】
合力与分力的关系
1.合力与分力是等效替代关系,合力与分力不能共存,考虑合力时,就不用考虑分力了。
2.合力可能大于分力,也可能小于分力。第二节 力的合成
教材任务驱动
任务一 认识合力
1.合力与分力:如果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 ,这个力就叫作那几个力的合力,组成合力的每一个力称为 分力 。
2.力的合成:求几个力的合力。
【走进生活】
体验合力
如图两位同学共同提起一桶水,老师一个人也可以提起这桶水。
(1)两位同学对水桶的拉力与老师对水桶的拉力作用效果是否相同
(2)老师对水桶的拉力与两位同学对水桶的拉力是什么关系
答:(1)相同 (2)老师对水桶的拉力是两位同学对水桶拉力的合力。
任务二 探究同一直线上的二力合成
【探究准备】
实验中,通过拉伸橡皮筋到 相同 (选填“相同”或“不同”)长度来反映力的作用效果相同。
【探究过程】
【设计实验与制订计划】
1.实验器材:橡皮筋、钩码若干(每个重均为0.5 N)、棉绳、滑轮等。
2.实验装置:
3.制订实验方案
分别用一个力、同一直线上方向相同和相反的两个力拉伸橡皮筋,记录每次力的方向及 大小 并总结规律。
探究1:同一直线上同向二力的合成
【进行实验与收集证据】
1.实验操作:
(1)如图(a)所示,橡皮筋的原长是AE,它在同方向的力F1、F2的共同作用下,橡皮筋伸长到AE',记录此时F1、F2的大小和方向。
(2)如图(c)所示,撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋上,橡皮筋同样伸长到 AE' ,记录此时F的大小和方向。
2.实验数据:
力 F1 F2 F
大小/N 1 0.5 1.5
方向 向右 向右 向右
【分析与论证】
实验结论: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 ,即F= F1+F2 ,方向与这两个力的方向 相同 。
探究2:同一直线上反向二力的合成
【进行实验与收集证据】
1.实验操作:
(1)如图(b)所示,橡皮筋在两个方向相反的力F1、F2的共同作用下,橡皮筋伸长到AE',记录此时F1、F2的大小和方向。
(2)如图(c)所示,撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋上,橡皮筋同样伸长到 AE' ,记录此时F的大小和方向。
2.实验数据
力 F1 F2 F
大小/N 2 0.5 1.5
方向 向右 向左 向右
【分析与论证】
实验结论: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 ,即F= F1-F2 ,方向与 较大的那个力 的方向相同。
典题疑难突破
考点 同一直线上二力的合成
【典题】(2024·福州质检)如图所示是我国自主研制的一款物流机器人,当它在水平地面上运送货物时,受到向前200 N的牵引力,180 N的阻力,此过程中,它在水平方向受到的合力及其方向是(D)
A.6 000 N,水平向后
B.200 N,水平向前
C.180 N,水平向后
D.20 N,水平向前
【变式1】如图所示,小莉练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8 N,排球所受合力的大小为3.3 N,则排球竖直向上运动时所受的空气阻力为 0.5 N,方向为 竖直向下 。
【变式2】(2024·临沂期末)如图所示两个人沿水平方向推一张桌子,F1的大小为120 N,水平向右;F2的大小为100 N,水平向左,则这两个力的作用效果与下列哪个力相同(D)
A.220 N,水平向右
B.120 N,水平向右
C.100 N,水平向左
D.20 N,水平向右
【规避雷区】
易错点 不能正确理解合力与分力的关系
【易错题1】F是F1和F2的合力,则可以肯定的是(B)
A.F1、F2和F是同一施力物体产生的力
B.已考虑了F时,就不用考虑F1、F2
C.F1、F2和F是同时作用在同一物体上的力
D.F一定既大于F1又大于F2
【易错题2】小华将一根橡皮筋的左端固定在墙上,用弹簧测力计拉其右端来探究两个分力与合力的关系。如图所示,他先将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点,记下两弹簧测力计的示数分别为F1=3.0 N、F2=4.0 N;然后只用一个弹簧测力计把该橡皮筋也拉到B点,读出弹簧测力计的示数F3=5.0 N。根据你对合力与分力的理解,判断F3 是 (选填“是”或“不是”)F1、F2的合力,你的判断理由是 F1、F2的共同作用效果与F3作用效果相同 。
【纠错】
合力与分力的关系
1.合力与分力是等效替代关系,合力与分力不能共存,考虑合力时,就不用考虑分力了。
2.合力可能大于分力,也可能小于分力。
课堂反馈,请使用“5分钟随堂练”P3
训练升级,请使用“课时过程性评价”P69
