人教版八年级物理寒假提升讲义（预习）第08讲 同一直线上力的合成（2份，原卷版+解析版）

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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
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。
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
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 。
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。
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。
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 。
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”）
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。
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
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
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
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
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
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
7．甲、乙、丙、丁四个木块的质量均为2kg，分别置于相同的水平桌面上，并对木块施以两个方向相反的水平力，则此时木块所受合力大小可能为1N的是（ ）
A．B．
C．D．
8．如图所示，将物体A放在水平地面上，对其施加一个竖直向上的拉力F，物体A对水平地面的压力为（），水平地面对物体A的支持力为。物体A受到的重力为G，所受的合力为。若F逐渐增大，物体A始终处于静止状态，则下列判断正确的是（ ）
A．重力G减小B．压力减小
C．支持力增大D．合力增大
9．一个苹果被竖直向上抛出，受到重力 G 和空气阻力 f 的作用。苹果在上升和下降过程中所受合力分别为 F1 和 F2，关于它们的大小和方向，下列说法中正确的是（ ）
A．F1 是竖直向上且小于 GB．F1 是竖直向下且大于 G
C．F2 是竖直向上且小于 GD．F2 是竖直向下且大于 G
10．下列关于同一直线上两个力与它的合力大小的说法中，正确的是（ ）
A．两个力的合力可能小于两力之差
B．两个力的合力一定大于其中任何一个力
C．两个力的合力可能大于两力之和
D．两个力的合力可能小于其中任何一个力
11．作用在同一个物体上且同在一直线上的两个力F1和F2，合力为8N，其中F1=2N，则F2的大小（ ）
A．一定为6NB．可能大于10NC．可能等于10ND．以上说法都错
二、填空题
12．假设有100个共点力作用在物体上，物体静止，其中一个力的大小为10N，方向向东，则其余99个力的合力大小为 ，方向 ；若其中的30个力的合力大小为20N，则其余的70个力的合力大小为 。
13．质量为5kg的物体，在竖直下落的过程中，它所受的受到的阻力为3N，合力大小是 N，合力方向 。（g取10N/kg）
14．一个物体的质量是5kg，若使它以1m/s的速度匀速下降时，它受到的拉力为 N，若使它以2m/s的速度匀速上升时，它受到的拉力将 （填“变大、变小、不变”），若上升的过程中，突然撤去拉力，物体会减速上升，当物体运动到最高点，合力为 N。（取g=10N/kg）
三、实验题
15．甲、乙两组同学合作探究“同一直线上两个力的合力与两个力的大小关系”。他们将一根粗橡皮条的一端固定，另一端系两个细绳套[如图（a）]。接着用两把测力计钩住绳套，甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮条至O点[如图（b）、（c）]，记录F1、F2的大小。然后用一把测力计拉橡皮条也至O点[如图（d）]，记录F的大小。他们改变O点的位置多次实验，记录的数据如表一、表二所示。
① 分析比较表一的数据及相关条件可初步得出：同一直线上方向相同的两个力， ；
② 分析比较表二的数据及相关条件可初步得出： ；
③ 两组同学交流了表中数据后发现：
甲：同一直线上方向相同的两个力的合力大于其中较大的力。
乙：同一直线上方向相反的两个力的合力小于其中较小的力。
（a）就上述数据而言，以上发现 正确（选填“只有甲”、“只有乙”、“都”或“都不”）；
（b）基于得出的初步结论进行推理，其中一个发现不具普遍性。请拟定一组F1、F2的值，以支持该推理：F1= 牛，F2= 牛。
表一甲组 表二乙组
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练（2大考点）
模块五 小试牛刀过关测
1． 认识力的合成，知道合力与分力都是从力的作用效果来定义的。
2． 通过实验探究，获知在同一直线上同方向与反方向上力的合成规律。
教材习题01
不同型号的帆船配有不同数量的船帆，对动力需求越大的帆船需要越多的船帆。请解释为什么动力需求越大的帆船需要的船帆越多。
解题方法
根据力和运动的关系进行分析。
……
【答案】帆船的动力来源主要依靠风力，风力的大小直接影响帆船的推进力。这些船帆所受的力的方向相同，帆船所受合力（动力）的大小等于各个船帆所受风力的和。所以动力需求越大的帆船，需要更多的船帆。
教材习题02
在研究同一直线上方向相同的两个力的合成的实验中，两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是什么?实验中我们会发现，两个弹簧测力计并排拉圆环时，很难严格做到让力F1和力F2在同一直线上。这两个力之间会有一定的夹角，你是通过什么方法减小这个夹角的?
解题方法
根据合力和分力的等效性来分析。
可以错位拉来减小这个夹角。
……
【答案】（1）两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是使一个力单独作用的效果与2个力共同作用的效果相同。
（2）可以改变细绳的长度，使两个弹簧测力计在同一直线上，不并排拉。
教材习题03
甲、乙两人用一条绳子向同一方向拉一条船，甲用力300 N，乙用力170 N，船受到的拉力是多少?
解题方法
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。
……
【答案】两力沿同一直线，船受到的拉力大小
F＝F甲+F乙＝300N+170N＝470N
教材习题04
甲、乙两人推一张桌子，甲用30N的力向右推，乙用50N的力向左推，两个力沿同一直线。桌子受到两人的合力是多少?方向如何?
解题方法
同一直线上的两个力，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。
……
【答案】两力沿同一直线，桌子受到的合力大小
F＝F乙-F甲＝50N-30N＝20N
水平向左的力比较大，故最终的合力是水平向左。
教材习题05
一个力F1的大小为5N，另一个力F2的大小为3N，它们都沿东西方向，向东还是向西并不确定。它们的合力F的大小和方向有哪几种可能?请列举各种可能情况，并说出每种情况下合力的大小和方向。
解题方法
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。
……
【答案】（1）若两个力的方向相同（向东或向西），则合力的大小为
F＝F1+F2＝5N+3N＝8N，方向与两力的方向相同。
（2）若力F1的方向向东，力F2的方向向西，则合力的大小为
F＝F1-F2＝5N-3N＝2N，方向向东。
（3）若力F1的方向向西，力F2的方向向东，则合力的大小为
F＝F1-F2＝5N-3N＝2N，方向向西。
序号
F1（N）
F2（N）
F（N）
序号
F1（N）
F2（N）
F（N）
1
1.5
0.5
2.0
4
5.0
3.0
2.0
2
2.0
1.0
3.0
5
7.0
4.0
3.0
3
2.5
1.5
4.0
6
9.0
5.0
4.0