课时5.3二力合成 二力平衡 第一课时运动和力学与练-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（ 沪科版五四制2024）

第五章 运动和力（原卷版） 课时5.3 二力合成 二力平衡 第一课时 二力合成 课程标准 物理素养 1.理解合力的概念，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，获知同一条直线上二力的合成情况。 夯实双基：1.知道合力和分力都是从力的作用效果定义的。 2.认识同一直线上同方向的二力的合成。 3.认识同一直线上反方向的二力的合成。 4.通过观察一个力作用在物体上产生的效果与两个力作用在物体上产生的效果,培养学生的观察能力。 5.通过实验探究、数据分析,培养学生的归纳能力。 物理素养培养： 1.通过实验培养学生实事求是的科学态度。 2.通过同一直线上二力的合成图示,培养学生欣赏线条美的能力。 一、合力的定义 一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力就叫做几个力的合力，组成合力的每一个力叫做分力。 二、力的合成 1.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 。 2.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。 识记口诀：同向相加，异向相减，方向随大。 【易错点】 ①只有几个力同时作用在同一个物体上时才能合成； ②几个力的合力跟几个力的大小之和是不同的概念，不要相互混淆； ③合力可能大于分力，也可能小于分力，也可能为零。 考点、力的合成 例、把一个苹果竖直向上抛出，它在空中受到重力和空气阻力作用。若苹果上升和下降过程中所受合力分别为、，则 A. ，它们方向相反 B. ，它们方向相同 C. ，它们方向相反 D. ，它们方向相反 【总结升华】 在求同一直线上二力的合成时，要先判断两个力的方向情况，然后根据“同向相加，异向相减”的规律进行计算。 [阅读课本]P131“合力”[思考]大人的力量比小孩大 ,一个大人就可以提起一桶水,两个小孩一同努力也可以提起一桶水,这说明了什么? [提示]两个小孩对一桶水的作用力和一个大人对一桶水的作用力在效果上是一样的。 [思考]数只蚂蚁才能挪动的一片树叶,而一只甲壳虫就可以挪动它,这说明了什么? [提示]这只甲壳虫的作用力和数只蚂蚁的作用力在效果上是一样的。 [思考]多个船帆才能驱动的航船,用一台发动机就可以驱动,这说明了什么? [提示]多个船帆对航船的作用效果和一台发动机对航船的作用效果是一样的。 [思考]从作用效果上看,能否用一个力代替多个力呢? [归纳提升]如果一个力产生的作用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做分力。 [思考]你能指出合力的施力物体吗? [归纳提升]合力是为了表示几个力的作用效果而引入的,它并不是存在于物体受到的几个力之外的力,而是为了简化物体受到的各个力的一种方法,因此力的合成称为等效替代法。 【基础强化】 1．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。若空气阻力恒为0.8牛，则苹果在上升过程中所受合力的大小为（ ） A．4.2牛 B．0牛 C．3牛 D．2.8牛 2．关于同一直线上的二力合成，下列说法中正确的是（　　） A．两个力的方向必须相反 B．两个力的方向必须相同 C．两个力必须作用在同一物体上 D．两个力可以作用在不同的物体上 3．一个物体只受F1和F2两个力的作用，这两个力的三要素完全相同，则这个物体所受到的合力是（ ） A．0 B．F1-F2 C．F1+ F2 D．无法确定 4．作用在一个物体上的两个力，分别为F1＝3N、F2=5N，并且这两个力在同一条直线上，则F1与F2的合力（ ） A．一定是8N B．一定是2N C．可能是3N或5N D．可能是2N或8N 5．把一个小球竖直向上抛出，小球在空中受到重力和空气阻力的作用。小球在上升和下降过程中所受合力分别为、，则（ ） A．小于 B．等于 C．两个合力的方向相同 D．两个合力的方向相反 6．如果一个力的作用效果和几个力的作用效果相同，这个力就叫那几个力的______，那几个力就叫这个力的______。 合力 分力 [1][2]如果一个力的作用效果和几个力的作用效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。如用一根绳子把一个篮子吊在空中，用二根绳子把相同的篮子吊在相同的位置，那么这一根绳子的作用效果，和二根绳子的作用效果是一样的，这一根绳子就是那两根绳子的合力，两根绳子就是一根绳子的分力。 7．同一直线上的两个力F1、F2作用在某一物体上，当F1、F2方向相同时，其合力大小100N；当F1、F2方向相反时，其合力大小为50N，且与F1方向相同。则F1＝______N，F2＝______N。 【能力培优】 8．弹簧测力计分别受到水平向左的拉力F1和水平向右的F2的拉力作用，F1、F2均为3N，弹簧测力计静止时如图所示，下列说法正确的是（ ） A．弹簧测力计的示数为6N B．弹簧测力计所受合力为0N C．F1、F2是一对相互作用力 D．弹簧测力计的示数为0N 9．一个物体同时受同一直线两个力的作用，合力为30N，其中一个力40N，则另一个力不可能是（ ） A．10N B．30N C．70N D．70N或10N 10．将乒乓球竖直上抛，假设球在运动过程空气阻力大小均为f，若球竖直上升过程受到的合力为4×10-2N，下落过程球受到的合力为1.2×10-2N，则阻力f大小为（　　） A．1.4×10-2N B．5.2×10-2N C．2.8×10-2N D．2.6×10-2N 11．篮球比赛开始时，裁判员将一个重为6.3N的篮球竖直向上抛出，篮球受到的阻力为1N。篮球竖直上升过程中，受到的合力方向是_________；在篮球上升到最高点时，篮球受到的合力是______N。 12．在学习初中物理时，我们经历了“①探究摆的等时性；②惯性定律的获得；③速度概念的形成；④力的合成”等科学探究过程，其中，主要运用“控制变量法”研究的是______；运用“等效替代法”研究的是______；运用“科学推理法”研究的是______（均选填序号）。 13．物体受到同一直线上两个力的作用，它们的合力大小是20N，方向向东。已知其中一个力的大小为60N，方向向西，则另一个力的大小是_____N，方向向_____。 14．在无风的情况下，将重力为5牛的小球竖直上抛。小球在运动过程中所受到的空气阻力始终与运动方向相反，且大小均为0.8牛。小球在上升过程中所受到合力F1的大小为______牛，方向：______。小球在下降过程中所受到合力F2的大小为______牛，方向：______。 15．踢毽子是一项有益的体育运动。毽子踢出后竖直上升又竖直下落的过程中，均受到空气阻力的作用。若毽子上升时受到的合力是F1，下降时受到的合力是F2，则F1和 F2的大小比较，F1_________F2 （选填“大于”、“小于”或“等于”） ；F1和F2的方向_________（选填“相同”或“相反”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！5 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 运动和力（解析版） 课时5.3 二力合成 二力平衡 第一课时 二力合成 课程标准 物理素养 1.理解合力的概念，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，获知同一条直线上二力的合成情况。 【知识与技能】 1.知道合力和分力都是从力的作用效果定义的。 2.认识同一直线上同方向的二力的合成。 3.认识同一直线上反方向的二力的合成。 【过程与方法】 1.通过观察一个力作用在物体上产生的效果与两个力作用在物体上产生的效果,培养学生的观察能力。 2.通过实验探究、数据分析,培养学生的归纳能力。 【情感·态度·价值观】 1.通过实验培养学生实事求是的科学态度。 2.通过同一直线上二力的合成图示,培养学生欣赏线条美的能力。 一、合力的定义 一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力就叫做几个力的合力，组成合力的每一个力叫做分力。 二、力的合成 1.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 。 2.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。 识记口诀：同向相加，异向相减，方向随大。 【易错点】 ①只有几个力同时作用在同一个物体上时才能合成； ②几个力的合力跟几个力的大小之和是不同的概念，不要相互混淆； ③合力可能大于分力，也可能小于分力，也可能为零。 考点、力的合成 例、把一个苹果竖直向上抛出，它在空中受到重力和空气阻力作用。若苹果上升和下降过程中所受合力分别为、，则 A. ，它们方向相反 B. ，它们方向相同 C. ，它们方向相反 D. ，它们方向相反 【总结升华】 在求同一直线上二力的合成时，要先判断两个力的方向情况，然后根据“同向相加，异向相减”的规律进行计算。 [阅读课本]P131“合力”[思考]大人的力量比小孩大 ,一个大人就可以提起一桶水,两个小孩一同努力也可以提起一桶水,这说明了什么? [提示]两个小孩对一桶水的作用力和一个大人对一桶水的作用力在效果上是一样的。 [思考]数只蚂蚁才能挪动的一片树叶,而一只甲壳虫就可以挪动它,这说明了什么? [提示]这只甲壳虫的作用力和数只蚂蚁的作用力在效果上是一样的。 [思考]多个船帆才能驱动的航船,用一台发动机就可以驱动,这说明了什么? [提示]多个船帆对航船的作用效果和一台发动机对航船的作用效果是一样的。 [思考]从作用效果上看,能否用一个力代替多个力呢? [归纳提升]如果一个力产生的作用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做分力。 [思考]你能指出合力的施力物体吗? [归纳提升]合力是为了表示几个力的作用效果而引入的,它并不是存在于物体受到的几个力之外的力,而是为了简化物体受到的各个力的一种方法,因此力的合成称为等效替代法。 【基础强化】 1．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。若空气阻力恒为0.8牛，则苹果在上升过程中所受合力的大小为（ ） A．4.2牛 B．0牛 C．3牛 D．2.8牛 【答案】D 【解析】 苹果在上升过程中，受到的重力方向竖直向下，受到的阻力为0.8N，方向竖直向下，则苹果受到的合力F=G+f=2N+0.8N=2.8N 故选D。 2．关于同一直线上的二力合成，下列说法中正确的是（　　） A．两个力的方向必须相反 B．两个力的方向必须相同 C．两个力必须作用在同一物体上 D．两个力可以作用在不同的物体上 【答案】C 【解析】 AB．同一直线二力的合成，两个力的方向可以相同，也可以相反，故AB错误； CD．同一直线二力的合成，两个力必须作用在同一物体上，作用在不同的物体上的力不能求合力，故C正确、D错误。 3．一个物体只受F1和F2两个力的作用，这两个力的三要素完全相同，则这个物体所受到的合力是（ ） A．0 B．F1-F2 C．F1+ F2 D．无法确定 【答案】C 【解析】 力的三要素包括大小方向作用点，当两个力三要素相同，说明这两个力作用在同一点，方向相同，所以合力为F1 + F2．故选C． 点睛：知识力的三要素，作用在同一物体上的两个力，方向相同时，合力等于两个力之和，方向和这两个力方向相同． 4．作用在一个物体上的两个力，分别为F1＝3N、F2=5N，并且这两个力在同一条直线上，则F1与F2的合力（ ） A．一定是8N B．一定是2N C．可能是3N或5N D．可能是2N或8N 【答案】D 【解析】 同一直线上力的合成，当两力同方向时合力大小等于二力之和；当两力方向相反时合力大小等于二力之差，故F1与F2的合力有两种可能，可能是2 N或8 N；答案选D． 5．把一个小球竖直向上抛出，小球在空中受到重力和空气阻力的作用。小球在上升和下降过程中所受合力分别为、，则（ ） A．小于 B．等于 C．两个合力的方向相同 D．两个合力的方向相反 【答案】C 【解析】 上升过程中受力分析：重力方向竖直向下，阻力方向向下，故合力的大小：F上升=G+f，合力方向竖直向下； 下降过程中受力分析：重力方向竖直向下，阻力的方向与运动方向相反，即向上，故合力的大小：F下降=G-f，合力方向与重力方向相同，竖直向下； 所以可得：F上升＞F下降，两次合力方向都向下，故C正确符合题意。 6．如果一个力的作用效果和几个力的作用效果相同，这个力就叫那几个力的______，那几个力就叫这个力的______。 【答案】合力 分力 【解析】 [1][2]如果一个力的作用效果和几个力的作用效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。如用一根绳子把一个篮子吊在空中，用二根绳子把相同的篮子吊在相同的位置，那么这一根绳子的作用效果，和二根绳子的作用效果是一样的，这一根绳子就是那两根绳子的合力，两根绳子就是一根绳子的分力。 7．同一直线上的两个力F1、F2作用在某一物体上，当F1、F2方向相同时，其合力大小100N；当F1、F2方向相反时，其合力大小为50N，且与F1方向相同。则F1＝______N，F2＝______N。 【答案】75 25 【解析】 [1][2]同一直线上的两个力F1、F2作用在某一物体上，当F1、F2方向相同时，其合力大小100N，即 当F1、F2方向相反时，其合力大小为50N，且与F1方向相同，即 以上两式解得， 【能力培优】 8．弹簧测力计分别受到水平向左的拉力F1和水平向右的F2的拉力作用，F1、F2均为3N，弹簧测力计静止时如图所示，下列说法正确的是（ ） A．弹簧测力计的示数为6N B．弹簧测力计所受合力为0N C．F1、F2是一对相互作用力 D．弹簧测力计的示数为0N 【答案】B 【解析】 用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计，与只拉一端效果是相同的；因为物体间力的作用是相互的，拉一端时，另一端也必须有力的作用，因此，弹簧测力计不可能显示两边的拉力之和，而只会显示一个力的大小，即3N，故AD错误， 因为F1、F2方向相反，都作用在弹簧测力计上且均为3N，弹簧测力计静止不动，所以F1、F2是一对平衡力，合力为0，故C错误，B正确。 9．一个物体同时受同一直线两个力的作用，合力为30N，其中一个力40N，则另一个力不可能是（ ） A．10N B．30N C．70N D．70N或10N 【答案】B 【解析】 试题分析：同一直线上的两个力方向相同或相反，当相同时合力为两个力大小之和，相反时为两个力大小之差，所以另一个不可能为30N，故应选B。 考点：同一直线上二力的合成 10．将乒乓球竖直上抛，假设球在运动过程空气阻力大小均为f，若球竖直上升过程受到的合力为4×10-2N，下落过程球受到的合力为1.2×10-2N，则阻力f大小为（　　） A．1.4×10-2N B．5.2×10-2N C．2.8×10-2N D．2.6×10-2N 【答案】A 【解析】 由题意知，乒乓球在上升和下降过程中所受空气阻力f相等，所受重力G大小不变，球在上升过程中重力方向向下，阻力方向也向下，球所受的合力的大小为G+f=4N 球在下降过程中，重力方向向下，阻力的方向是向上，球所受的合力的大小为G−f=1.2N解之得f=1.4N 故选A。 11．篮球比赛开始时，裁判员将一个重为6.3N的篮球竖直向上抛出，篮球受到的阻力为1N。篮球竖直上升过程中，受到的合力方向是_________；在篮球上升到最高点时，篮球受到的合力是______N。 【答案】竖直向下 6.3 【解析】 [1]篮球竖直上升过程中，受到重力和空气的阻力，这二力方向都是竖直向下的，故二力的合力方向也是竖直向下的。 [2]篮球上升到最高点时，速度为0， 不再受到空气阻力，此时只受重力作用，故篮球受到的合力大小即为重力大小，其数值为6.3N。 12．在学习初中物理时，我们经历了“①探究摆的等时性；②惯性定律的获得；③速度概念的形成；④力的合成”等科学探究过程，其中，主要运用“控制变量法”研究的是______；运用“等效替代法”研究的是______；运用“科学推理法”研究的是______（均选填序号）。 【答案】①③ ④ ② 【分析】 根据题目中对于各种科学探究方法的提问可知，本题考查科学探究方法的判别，根据各方法的区别进行求解。 【解析】 ①单摆运动的周期可能与摆的质量、摆线的长度有关，在研究单摆的运动时，采用了控制变量法； ②牛顿第一定律，即惯性定律，是在实验的基础上经过科学推理得出的，采用了科学推理法； ③比较运动快慢的方法：相同的路程比较时间、相同的时间比较路程，引入速度表示运动快慢程度，用到了控制变量法； ④力的合成中用到了等效替代法。 [1]主要运用“控制变量法”研究的是①③； [2]运用“等效替代法”研究的是④； [3]运用“科学推理法”研究的是②。 13．物体受到同一直线上两个力的作用，它们的合力大小是20N，方向向东。已知其中一个力的大小为60N，方向向西，则另一个力的大小是_____N，方向向_____。 【答案】80 东 【解析】 [1][2]同一直线上二力的合成，当其方向相同时，其合力的大小等于两个力的大小之和；当其方向相反时，其合力的大小等于两个力的大小之差，且合力的方向总是跟较大的那个力的方向相同。由题知，合力F=20N，方向向东， F1=60N，方向向西，则另一个力的方向跟合力方向相同，大小为 F2=F1+F=60N+20N=80N 另一个力的大小是80N。 14．在无风的情况下，将重力为5牛的小球竖直上抛。小球在运动过程中所受到的空气阻力始终与运动方向相反，且大小均为0.8牛。小球在上升过程中所受到合力F1的大小为______牛，方向：______。小球在下降过程中所受到合力F2的大小为______牛，方向：______。 【答案】5.8 竖直向下 4.2 竖直向下 【解析】 [1][2]小球在上升过程中，受到竖直向下的重力G、竖直向下的阻力f，所受到合力F1的大小F1=G+f=5N+0.8N=5.8N合力的方向竖直向下。 [3][4]小球在下落过程中，受到竖直向下的重力G、竖直向上的阻力f，则合力 F2=G-f=5N-0.8N=4.2N方向竖直向下。 15．踢毽子是一项有益的体育运动。毽子踢出后竖直上升又竖直下落的过程中，均受到空气阻力的作用。若毽子上升时受到的合力是F1，下降时受到的合力是F2，则F1和 F2的大小比较，F1_________F2 （选填“大于”、“小于”或“等于”） ；F1和F2的方向_________（选填“相同”或“相反”）。 【答案】大于 相同 【解析】 【解析】 毽子上升过程中,受竖直向下的重力G、竖直向下的空气阻力f作用,由于这两个力方向相同,所以毽子所受合力F1=G+f−−−①；此时合力的方向与重力的方向相同，为竖直向下； 毽子下落过程中,受竖直向下的重力G、竖直向上的空气阻力f′作用,由于这两个力方向相反且重力较大,所以毽子所受合力F2=G−f′−−−②；此时合力的方向与重力的方向相同，为竖直向下； 由①②知：F1>F2；F1和F2的方向相同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 $$