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第4节 同一直线上二力的合成
第七章 运动和力
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。
曹冲年龄五六岁的时候,知识和判断能力如一个成年人。有一次,孙权送来了一头巨象,曹操想知道这象的重量,询
问他的属下这件事,但他们都不能说出称象的办
法。曹冲说:“把象放到大船上,在水面所达到
的地方做上记号,再让船装载其它东西,称一下
这些东西,那么比较下就能知道了。”曹操听了
很高兴,马上照这个办法做了。
曹冲是怎样测出大象的重量的?他运用了什么科学方法?
思考
知识点一:合力与分力
一群小蚂蚁搬动的树叶
一只大黄蚁搬动树叶
观察下列图片,从力的角度分析他们有什么相同和不同?
相同点
不同点
一群小蚂蚁产生多个力
一只大黄蚁产生一个力
作用效果是一样:树叶移动
树叶受到的力不同:
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,而那几个力就叫做这个力的分力。
众多船帆才能驱动的航船,用一台发动机就可以驱动,哪个是分力,哪个是合力?
每个船帆施加的力是分力
发动机施加的力是合力
思考
两个小同学与一个大人对水桶的作用效果相同,相对而言哪个是合力,哪个是分力?
大人施加的力是合力
每个小孩施加的力是分力
两头小毛驴儿拉车与一匹马拉车的效果相同
马施加的力是合力
每头毛驴施加的力是分力
雪橇犬拉雪橇
蚂蚁集体搬运物品
求几个力的合力叫做力的合成。
生活中的物体受力情况
车受到推力F2和拉力F1的作用,并且这两个力的方向相同.
那么,推力和拉力的合力是多少呢?怎么求呢?
我们可以通过实验来寻找解决方法
那么,重力和拉力的合力怎么计算呢?
空中作业的工人在重力G和拉力F的作用下减速上升,并且这两个力的方向相反.
知识点二:同一直线上二力的合成
研究同一直线上二力的合成
同一直线上方向相同的两个力的合成
(1)同时拉两个弹簧测力计,使弹簧指针拉伸到刻度尺上刻度 E 处,分别记下两个弹簧测力计上的示数F1、F2。
(2)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,记下弹簧测力计的示数F合。
(3)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
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
实验结论:
同一直线上方向相反的两个力的合成
(1)同时向上和向下拉伸弹簧,使弹簧指针拉伸到刻度尺上刻度 E 处,分别记下两个弹簧测力计上的示数F1、F2。
(2)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,记下弹簧测力计的示数F合。
(3)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
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,方向与较大的那个力的方向相同,
即F合 = F1 - F2
F=F1 + F2
合力比任何一个分力都大
同向相加,方向与两力相同;
F=F1 - F2 (F1>F2)
合力可能小于分力,可能大于分力,也可能等于分力。
F1
F2
大小相同、方向相反的两个力的 合力为零。
异向相减,方向与较大力同。
车受到的合力是
工人减速上升时受到的合力是
F 合= F1 +F2
F 合= G – F
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。
力的合成
合力与分力
同一直线上二力的合成
同一直线上方向相同的二力合成
同一直线上方向相反的二力合成
F 合= F1 +F2
F 合= F1 -F2
如果一个力单独作用的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。而那几个力就叫做这个力的分力。
1.有关合力概念,错误的是( )
A.合力是从力作用效果上考虑的
B.合力的大小总比分力大
C.合力的大小可以小于任何一个分力
D.考虑合力时就不用再考虑各分力了
B
2.物体受到同一条直线上两个力的作用。合力的方向向东,大小为20N,已知其中一个力的大小为60N,方向向西,另一个力的大小是 N,方向是 。
80
向东
3.跳伞运动员连同装备共重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 。
650N
竖直向下
4.小红同学用200N力竖直向上提一个重150N的水桶,水桶受到的合力为 N,方向 。
50
竖直向上