第08讲+同一直线上力的合成（预习）-【寒假预习课】2025年八年级物理寒假提升精品讲义（人教版2024）

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1、力的合成
（1）合力与分力：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，这个力就叫作那几个力的合力，那几个力叫作这个力的分力。
（2）力的合成：在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。
（3）合力与分力的理解
①同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。
②非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。
③等效性：合力并不是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用等效替代的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。
2、同一直线上二力的合成
实验：研究同一直线上二力的合成
①原理：如图，分别用两个弹簧测力计和一个弹簧测力计拉动同一橡皮筋的圆环，将圆环拉到同一位置，即两个弹簧测力计的拉力效果于一个弹簧测力计拉力的效果相同，说明这一个弹簧测力计的拉力是这两个弹簧测力计的拉力的合力，改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较并分析F合与F1、F2方向的关系。
结论：大量实验研究表明，同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力方向一致。
考点一 力的合成
1．有关合力的说法错误的说法是（ ）
A．合力和分力不一定是真实存在的
B．合力的作用效果和分力的共同作用效果是一样的
C．考虑合力时就不考虑分力了
D．合力不可能为零
【答案】D
【详解】A．合力和分力不一定能找到施力物体，故他们可能是虚拟力，不一定真实存在。故A正确，不符合题意；
BD．几个力的共同作用在一个物体上，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力叫那几个力的合力。因此合力的作用效果和分力的共同作用效果是一样的。两力方向相同，合力等于这两个力大小之和，即
F=F1+F2
合力方向与分力方向相同；两力方向相反，合力等于这两个力大小之差，用较大的力减去较小的力，即
F=F1-F2
合力方向与较大的分力方向相同。若两个力大小相同，方向相反，作用在一个物体上，这两个力的合力为0，同时我们说这两个力处于二力平衡，把这两个力叫平衡力。可见合力不可能为零的说法是错误的。故D错误，符合题意，B正确，不符合题意；
C．合力、分力存在等效替代的关系。合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同，因此分析合力时就不需要考虑分力了。故C正确，不符合题意。
故选D。
2．两个小孩能提起一桶水，一个大人同样能提起这桶水，该现象表明 。我们把这一个大人所用的力叫作那两个小孩所用的力的 ，这种研究问题的方法叫作等效法。
【答案】 一个大人的力的作用效果替代了两个小孩的力的共同作用效果 合力
【详解】[1][2]由题意可知，两个力共同作用在同一物体上的效果可以用一个力来代替，运用等效法来确定合力与分力。我们把这一个大人所用的力叫作那两个小孩所用的力的合力。
考点二 同一直线上二力的合成
3．我校举行了“青春梦想，凝聚力量”中考百日励志大会，为了记录活动的精彩瞬间，采用了无人机进行拍摄。如图所示是无人机工作时的情景，下列分析正确的是（ ）
A．无人机在空中向上飞行时，相对于地面是静止的
B．无人机加速向上运动时，它的惯性会变大
C．无人机在空中悬停时，它所受的合力为零
D．无人机竖直匀速上升时，合力方向竖直向上
【答案】C
【详解】A．无人机在空中向上飞行时，相对于地面位置改变，是运动的，故A错误；
B．惯性只跟质量有关，无人机加速向上运动时，它的质量不变，则惯性不变，故B错误；
C．无人机在空中悬停时，处于平衡状态，受平衡力，它所受的合力为零，故C正确；
D．无人机竖直匀速上升时，处于平衡状态，受平衡力，它所受的合力为零，故D错误。
故选C。
4．竖直向上抛出一重力为6.3N的篮球，篮球在上升和下降过程中受到空气的阻力都是1N，小球在下降时合力的方向为 ，上升时受到的合力的大小为 。
【答案】 竖直向下 7.3
【详解】[1]下降时，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，重力大于阻力，合力方向为竖直向下。
[2]上升时，小球受到竖直向下的重力和阻力，合力大小为
5．作用在同一直线上的两个力，合力为15N，若其中一个力的大小是12N，则另一个的大小为 N。
【答案】3或27
【详解】如果分力的方向相同，则
如果分力的方向相反，则
6．静止在水平桌面上的茶杯受重力和 力的作用，这两个力的合力大小为 N。
【答案】 支持 0
【详解】[1][2]对茶杯进行受力分析可知，它只受到自身的重力G和水平桌面对它的支持力N的作用，因为茶杯静止，处于平衡状态，根据力的平衡条件可知这两个力是一对平衡力，大小相等方向相反，所以这两个力的合力大小为0N。
7．如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各用4N拉力并使其保持静止，此时F1的大小为 ，弹簧测力计受到的合力为 。
【答案】 4N 0
【详解】[1]在弹簧测力计的两侧沿水平方向各用4N拉力并使其保持静止，故F1与F2是一对平衡力，大小相等，都为4N。
[2]弹簧测力计静止，是平衡状态，则受平衡力，受到的合力为0。
8．如图，实验先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上。
(1)用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并记录两个力的大小和，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小为F，通过实验可知：F ，合力的方向跟这两个力的方向 。
(2)实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在 直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。
(3)完成试验后，同学们交流讨论如果把一个重为2N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、，则 。（选填“一定大于”“一定小于”或“一定等于”）
【答案】(1) = 相同
(2)同一
(3)一定大于
【详解】（1）[1][2]通过实验和力的合成知识可知，两次拉的位置相同，两次力的作用效果相同，说明两次力的大小相同，即F=，合力的方向跟这两个力的方向相同。
（2）根据力的三要素知识，若要使力的作用效果相同，则力的作用点、大小和方向都要相同，故实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在同一直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。
（3）苹果在上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，合力的大小为两个力之和，方向向下；在下降过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，合力的大小为两个力之差，方向向下，因此一定大于。
9．一辆汽车本身的重力为1.5×104N，现载有重为2.5×104N的货物在平直公路上匀速前进，若它受到的阻力是车重的0.05倍。求：
(1)路面对汽车的支持力；
(2)汽车的牵引力；
(3)当小汽车在平直路面上加速行驶时，发动机的牵引力变为4×103N，此时它受到的合力。
【答案】(1)4×104N
(2)2×103N
(3)2×103N
【详解】（1）汽车和货物的总重力
G总=G车+G货=1.5×104N+2.5×104N=4×104N汽车和货物在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力，因此
F支=G总=4×104N
（2）由于汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，其受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以
F牵=f=0.05G总=0.05×4×104N=2×103N
（3）当小汽车在平直地面上加速行驶时，汽车在水平方向运动，竖直方向合力为0，汽车受到的阻力不变，发动机的牵引力变为4×103N，此时它受到的合力为
F合=F'-f=4×103N-2×103N=2×103N
一、单选题
1．关于同一条直线上的两个分力F1、F2，以及它们的合力F，下列说法正确的是（ ）
A．两个分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同
B．合力和分力可能是实际存在的力
C．合力和分力同时作用在物体上
D．合力F一定大于任何一个分力
【答案】A
【详解】A．合力与分力的关系是等效替代的关系，因此两个分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同，故A正确；
B．合力和分力本身并不是实际存在的力，而是用来分析和描述力的作用效果的工具或方法，故B错误；
C．合力与分力的关系是等效替代的关系，所以合力和分力并不是同时作用在物体上，故C错误；
D．当同一直线上二力方向相反时，合力F的大小等于这两个力的差，因而合力一定小于较大的分力，因此合力不一定大于其中任何一个分力，故D错误。
故选A。
2．热爱劳动是中华民族的传统美德，班级大扫除中，总重为200N的水桶静止在水平地面上，小华用150N的力竖直向上提水桶时，此时水桶受到的合力为（ ）
A．0NB．50NC．150ND．350N
【答案】A
【详解】分析可知，水桶受向下的重力及向上的拉力；因重力大于拉力，故无法将水桶提起，水桶静止在地面上，由于还受地面的支持力，使合力为零，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．作用在同一物体上的两个力，这两个力作用在同一直线上，其中一个力大小为60N，方向向左，合力的大小是20N，方向向右，则另一个力（ ）
A．大小是80N，方向向右
B．大小是40N，方向向左
C．合力大小是1000N，方向向上
D．合力大小是200N，方向向上
【答案】A
【详解】作用在同一物体上的两个力，这两个力作用在同一直线上，已知其中一个力大小为F1=60N，方向向左，合力的大小是F合=20N，方向向右，合力的方向与这个力的方向相反，因此另一个力的方向向右。当两个力的方向相反时，合力大小等于两个分力之差，合力方向与较大的分力的方向相同，所以另一个力的大小为
F2=F1+F合=60N+20N=80N
因此合力的大小是20N，方向向右，另一个力的大小是80N，方向向右。
故选A。
4．如图所示，无人机下方悬挂一个重物，若不考虑空气对重物的作用力。下列说法正确的是（ ）
A．悬停时，重物受到的合力为零
B．匀速上升时，重物所受合力方向向上
C．加速下降时，重物所受合力方向向上
D．向右匀速直线飞行，重物所受合力方向向右
【答案】A
【详解】A．悬停时，重物静止，受力平衡，受到的合力为零，故A正确；
B．匀速上升时，重物受力平衡，受到的合力为零，故B错误；
C．加速下降时，重物受到的重力大于拉力，所受合力方向向下，故C错误；
D．向右匀速直线飞行，重物受力平衡，受到的合力为零，故D错误。
故选A。
5．跳伞运动员连同装置共重700N，他从飞机上跳下，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和方向分别为（ ）
A．650N竖直向上B．650N竖直向下
C．750N竖直向上D．750N竖直向下
【答案】B
【详解】伞未打开时，运动员受竖直向下的重力700N，受到空气的阻力为50N，方向为竖直向上，故合力
F=G-f=700N-50N=650N
即由于重力较大，所以合力的方向与重力的方向相同，竖直向下，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．如图1所示，物体M静止在电梯底部，其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示，忽略M和电梯的形变，内，电梯静止，弹簧处于伸长状态，时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。内，F随时间t变化的图线如图2所示，则（ ）
A．内，电梯可能向上运动
B．内，电梯可能处于静止，也可能在做匀速直线运动
C．内，一定在做减速运动
D．内，电梯可能做加速运动
【答案】D
【详解】A．物体M静止在电梯底部，弹簧处于伸长状态，0~t1内，电梯静止，物体也处于静止，受力平衡，则受到重力G，地面的支持力F和弹簧的拉力T，由于压力与支持力是相互作用力，大小是相等的，则有G=F2+T，当t1~t2内，压力变为小于F2的F1，弹力和重力不变，此时G>F1+T，则物体受力不平衡，由静止变为运动，速度变大了，则运动方向与较大的力方向相同，说明电梯是向下加速运动的，故A不符合题意；
B．由题意及上述分析可得，在t2∼t3内，压力恢复到静止时的大小，说明受力平衡，所以此时电梯匀速向下运动，故B不符合题意；
CD．由题意及上述分析可得，在t3∼t4内，压力F3大于F2，此时
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