第二节 力的合成
1. 知道合力的概念。
2. 会求同一直线上二力的合力。
同一直线上二力的合力求法
关于“天鹅、龙虾、梭鱼跟一车货物”的寓言,是大家都知道的。有一回,天鹅、龙虾和梭鱼同去拉满满的一车东西,在他们看来,货载并不算重:天鹅拚命向上,往天空中提,而龙虾却向后拖,梭鱼则朝水里拉去。他们三个都用力拉套,用足了狠劲,而大车总是寸步不移!(如图)为什么车不能移动,怎样才能使车运动呢?
数只蚂蚁才能挪动的一片树叶,仅一只甲克虫就可以挪动它,那么,这只甲克虫的作用力在效果上是一样的。
这台发动机对航船的作用效果与多个船帆对船的作用效果是一样的。
帆的合力
众多船帆才能驱动的航船,用一台发动机就可以驱动
一、合力与分力
____是______的合力;
_______是___的分力。
F
F2
F1
F
F2
F1
归纳总结:
如果一个力产生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。组成合力的每一个力叫分力。
【例】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
解析:合力是从力对物体的作用效果上考虑的,A叙述正确。A错;合力的大小不一定比分力大,B叙述错误。B正确;合力的大小可以小于任何一个分力,叙述正确,C错;考虑合力时就不用再考虑分力了,叙述正确,D错。
答案:B
二、同一直线上二力的合成
F1
F2
如图,车受到拉力F1和推力F2的作用,并且这两个力的方向相同。那么拉力和推力的合力是多大呢?
如图,悬在空中作业的工人同时受到重力G和拉力F的作用,这两个力方向相反。重力和拉力的合力又该怎样计算呢?
求几个力的合力叫做力的合成。
1、力的合成
2、实验探究
探究同一直线上二力的合成
(1)实验器材:橡皮筋、细绳、滑轮、钩码
当两个力沿同一直线作用在同一物体上时,怎样求合力呢?
下面我们通过实验探究来认识一下。
1、橡皮筋原长AE,它在同方向力F1和F2的共同作用下伸长到AE′,记录下此时F1、F2的大小和方向。
(2)实验步骤:
F1=2N ;F2=1N,两个力方向一致,水平向右
2、橡皮筋原长AE,它在两个方向相反的F1、F2作用下伸长到AE′,记录下此时F1、F2的大小和方向。
F1=4N,方向水平向右;F2=1N,方向水平向左。
3、撤去力F1、F2后,用 F 作用在橡皮筋上,使橡皮筋也伸长到AE′,记录下此时 F 的大小和方向。
F=3N,只有一个力F对E点进行了作用,效果也是由E到了Eˊ点,方向水平向右。
1 N
2 N
3 N
1 N
4 N
3 N
向右
向左
向右 与F1 、F2方向相同
向右
向右
向右 与F1方向相同
4、当F1与F2方向相同的情况下,F1、F2和 F 之间的大小与方向的关系。
F = F1 +F2
F与F1、F2方向相同
实验 F1 / N F2 / N F / N
F1与F2同向 大小: 大小: 大小:
方向:
方向: 方向:
F1与 F2反向 大小: 大小: 大小:
方向:
方向: 方向:
5、当F1与F2方向相反的情况下, F1 、F2和 F 之间的大小与方向的关系。
F = F1– F2,F方向跟较大的那个力的方向相同。
说明:在三次实验中,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Fl和力F2的合力。
(3)实验结论:
⑴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,方向跟这两个力的方向相同,即:
F = F1 +F2
⑵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∣
下列说法正确吗?
1、在同一直线上,两个力的合力一定大于其中的任何一个分力。
不一定,如果二力的方向相反时,合力一定小于较大的力。
议一议
2、在同一直线上,两个力的合力一定小于其中的任何一个分力。
不一定,如果二力的方向相同时,合力一定大于任何一个力。
3、在同一直线上,两个力的合力小于或等于这两个力的大小之和。
正确,如果二力的方向相反时,合力最小等于二力之差,方向相同时合力最大,等于二力之和。
交流与讨论
在多人划艇运动中也运用了合力的知识。同学们可以分析一下,运动员们是如何运用合力的呢?
多人划艇
你是否想过,当物体所受合外力为零时,情况会怎样呢?
分析:把船体作为一个整体来进行分析由于力的作用是相互的,运动员手持桨板向后划水,则水对桨板产生向前的反作用力从而使船体获得了向前的动力,属于同一直线上力的合成,运动员靠步调一致,奋力划浆来增大合力的,受到的合力越大,前进的速度就越快。
【例】9月26日,2013年教职工排球赛在山东科技大学排球场落下帷幕。校党委副书记李武修、校工会主席高飞出席颁奖仪式并为获奖代表队颁奖,比赛发球时,把球竖直向上抛出。则( )
A.球上升和下降过程中,受的阻力方向都向上
B.球上升和下降过程中,受的阻力方向都向下
C.球上升过程中,受到重力和阻力,合力方向向下
D.球下降过程中,受到重力和阻力,合力方向向上
课堂小结
1.如下关于合力的说法中,你认为正确的是( )
A.作用在同一物体上的几个分力的方向一定
相同
B.作用在同一物体上的几个分力的方向一定不
相同
C.只有两个力作用在同一物体上时,才存在
合力
D.合力的作用效果与几个分力共同作用的效果
一定相同
D
2.把一个重为 2 牛的苹果竖直向上抛出,苹果
在空中受到重力和空气阻力的作用。若苹果在
上升和下降过程中所受合力的大小分别为F1、
F2 , 则 ( )
A. F1可能小于F2 B. F1 可能等于 F2
C. F1一定等于F2 D. F1 一定大于 F2
D
谢谢!