沪科版（2024）八年级全册（2024）第二节 力的合成授课课件ppt

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在学校做清洁时，你是否有这样的感受：一个人提一桶水往往比两个人合作提这桶水更费力一些？当看见一个人费劲拉车时，经常会有人在后面帮忙推车（图7-12），这样拉车人会轻松一些。你知道这是为什么吗？这在物理学中涉及力合成的问题，本节我们将学习有关内容。
1.能通过实验，了解同一直线上的二力合成。2.能运用力的合成解释日常生活中的简单问题。3.能体会利用等效替代思想研究物理问题的重要性。
生活中与力合成相关的现象
在自然界与生活中，常看见作用力不同，但效果相同的现象。例如，数只蚂蚁才能抬起一片树叶（图 7-13），而一只甲壳虫就可以抬起它。可见，这只甲壳虫的作用力与数只蚂蚁的作用力在效果上是一样的。
多个船帆才能驱动的航船 (图 7-14)，用一台发动机就可以驱动。这台发动机对航船产生的作用效果与多个船帆对航船产生的作用效果是一样的。
以上现象皆涉及力的合成问题。如果一个力产生的作用效果与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（resultant frce），那几个力则称为这个力的分力（cmpnent frce）。
下面我们来了解最简单的力的合成，即同一直线上的二力合成。
在图 7-12 中，既有人拉车，又有人推车，车同时受到相同方向的拉力 F1和推力 F2 的作用，若 F1 和 F2 这两个力沿同一直线作用在车上，使车向前运动，这便涉及同一直线上的二力合成问题。如果一个人拉车，用更大的力 F也可使车做同样运动。显然，力 F 产生的作用效果跟 F1 和 F2 的共同作用效果相同。物理学中将力 F 叫做力 F1 和 F2 的合力，力 F1 和 F2 则叫做力 F 的分力，求 F1 和 F2 的合力叫做同一直线上的二力合成。
那么该如何进行二力合成呢？下面，我们一起通过实验来探究同一直线上的二力合成。
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 F1 和 F2 的合力。分析实验中获得的信息，就可以确定合力与分力的大小和方向之间的关系。
例如，两人合作提起一桶水，其作用力分别为 F1 和 F2［图 7-16 (a)］，近似认为这两个力在同一直线上。一个人也可提起这桶水，作用力为 F［图 7-16 (b)］。根据同一直线上二力合成的结论，可知作用力 F 为作用力 F1 和 F2 的合力，大小为 F = F1 + F2。
1. 在图 7-12 中，为什么有人在后面帮忙推车，拉车人会轻松一些呢？请说明理由。
2. 两人合力竖直向上抬起一个质量为 50 kg 的物体，设每人用力大小相等，则每个人至少要用力的大小是( )。 A. 50 kg B. 25 kg C. 490 N D. 245 N
两人的推力和拉力在同一直线上，方向相同，合力等于推力和拉力之和，所以更轻松些。
3. 放在水平桌面上的木块同时受到水平向左、大小为 5 N 的拉力和水平向右、大小为 8 N 的拉力作用而运动，这两个力共同作用效果可用一个大小为___________N、方向__________的力来代替，这个力是它们的__________。
4. 小明和小忠想使弹性绳两端的拉环分别套在相隔一段距离的柱子上，他们用了图 7-18 中的两种方法来拉开弹性绳。当弹性绳被拉开至相同长度时，以下是关于他们在两种方法中所用的力的说法，请选择正确的选项并说明理由。
A. 以相反方向拉绳时，小明和小忠所用的力都更小 B. 以相同方向拉绳时，小明和小忠所用的力都更小 C. 小明在两种方法中所用的力的大小相等 D. 无法判断
解析：相反方向拉绳时F1 －F2=F合，相同方向拉绳时F1 ＋F2=F合，故选 B。
5. 如图 7-19 所示，吊车吊起货物上升。若货物所受的拉力与货物所受的重力大小相等，货物所受的合力是多少？
解析：拉力与重力大小相等方向相反， F合=G－F=0。
6. 跳伞运动员连同装备共重 700 N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为 50 N，求运动员连同装备受到的重力和阻力的合力大小和方向。
解析：由题意知，运动员连同装备的重力G=700N，方向竖直向下，阻力f =50 N，方向竖直向上，则合力F=G－f=700 N－50 N=650 N，方向与重力方向相同，竖直向下。