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课件网) 第七章 运动和力 7.4 同一直线上二力的合成 在生活中,物体常常受到两个或多个力作用。 例如,静止在桌面上的茶杯,受到重力和支持力的作用;正在滑滑梯的小朋友,受到重力、支持力和摩擦力的作用 (图 7-4-1)。 图7-4-1 静止在桌面上的茶杯和正在滑滑梯的小朋友 合力与分力 一桶水可以由一个大人来提,也可以由两个小朋友一起提 (图7-4-2),这表明一个力产生的效果可以与几个力共同作用产生的效果相同。 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(resultant force),而那几个力就叫做这个力的分力 (force components). 在物理学中,把求几个力的合力叫做力的合成。人们在研究物体运动与力的关系时,通常都要对作用在物体上的多个力进行合成。 下面,我们来研究怎样求同一直线上两个力的合力。 同一直线上二力的合成 同一直线上方向相同的二力合成 (1)如图7-4-3(a)所示,将滑轮和附有指针的弹分别固定在支架上,将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上,再把两根细线的一端共同拴在弹簧的自由端,让两根细线的另一端一起绕过滑轮并各与一个弹簧测力计连接。 图7-4-3 探究同一直线上方向相同的二力合成 (2)同时拉两个弹簧测力计,使弹蔷指针拉伸到刻度尺的刻度 E 处,分别记下两个弹簧测力计上的示数 F1、F2。 图7-4-3 探究同一直线上方向相同的二力合成 (3)如图7-4-3(b)所示,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,记下弹簧测力计上的示数 F合。 (4)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 实验表明: 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。 同一直线上方向相反的二力合成 (1)如图7-4-4(a)所示,将附有指针的弹簧悬挂在支架的横杆上,将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上,把一根细线的中间拴在弹簧的自由端,将细线的一端穿过弹簧,让细线的两端各与一个弹簧测力计连接。 (2) 同时向上和向下拉伸弹簧,使弹簧指针拉伸到刻度尺的刻度E 处分别记下两个弹簧测力计上的示数 F1、F2。 (3)如图7-4-4(b)所示,改用一个弹簧测力计拉伸弹,使弹指针同样拉伸到刻度尺的刻度 E 处,记下弹簧测力计上的示数 F合。 (4)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 图7-4-4 探究同一直线上方向相反的二力合成 实验表明: 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。 如图 7-4-5 所示,用大小相等、方向相反的两个力 F1、F2 拉弹簧测力计,若两个力的大小均为 2N,弹簧测力计的示数和两个力的合力分别为多少 弹簧测计力的示数为 2N,两个力的合力为 0。 同一直线上多个力的合成问题,可应用同一直线上两个力的合成方法处理,如图7-4-6和图 7-4-7 所示的划龙舟比赛和拔河比赛。 1.(昆明中考)下列四个现象中,一个力作用的效果与另外几个力同时作用的效果不等效的是( ) A.一只甲壳虫和一群蚂蚁匀速移动同一片树叶的力 B.一个同学和两个同学匀速地将同一桶水从地面搬到桌子上的力 C.一头牛将一辆轿车和一群人将一辆卡车从泥沼中拉出来的力 D.两个人坐在一艘小船上,只有其中一个人划和两个人划,使船匀速运动的力 C 2.(北京期中)利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的 B 端固定,再用两个弹簧测力计沿相反方向拉 A 端,使 ... ...