8.4 同一直线上二力的合成 讲义--2025-2026学年人教版物理八年级下学期

本讲义聚焦“同一直线上二力的合成”核心知识点，先梳理合力与分力的概念、力的合成定义及关系（同时性、非共存性、等效性），再通过实验探究同一直线上方向相同（合力为二力之和）和相反（合力为二力之差，方向与较大力一致）的合成规律，最后结合力与图像的关系，形成从概念到实验再到应用的学习支架。 资料含思维导图助力知识结构化，实验探究（如用橡皮筋和测力计研究二力合成）渗透等效替代法，培养科学思维。典例与对点提升结合生活实例（如直升飞机悬停、排球运动），强化物理观念应用。课中辅助教师实验教学与考点突破，课后帮助学生通过练习查漏补缺，提升分析解决问题能力。

同一直线上二力的合成 知识归纳与题型总结 思 维 导 图 培 优 讲 练 考点01 力的合成 考点梳理 1、合力：如果一个力（F）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，组成合力的每一个力（如F1和 F2）叫作分力。 2、力的合成：求几个力合力的过程叫作力的合成。 3、合力与分力的关系 （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：合力的实质为分力的“等效力”，但是合力并不是分力的总和，求合力大小不能用分力大小直接相加得到（除非分力在同一直线上且方向相同），而是遵从矢量合成法则（高中的知识）。 典例引领 考向01 合力及力的合成 【例1】如图所示，一架遥控直升飞机模型的质量为，当它悬停在空中时，飞机获得向上升力的施力物体是______，当它匀速上升和匀速降落时，旋翼提供的升力是______（选填“相等”或“不等”）的；在某次竖直爬升的过程中，若四个悬翼同时意外停转，则飞机模型将立即______（选填“静止”“加速下落”或“减速上升”）。假设在月球表面上，该直升飞机模型______（填“能”或“不能”）悬停在空中。 【答案】 空气 相等 减速上升 不能 【详解】直升飞机旋转旋翼向下推动空气，根据力的作用是相互的，空气给旋翼一个向上的反作用力，就是升力，因此升力的施力物体是空气。 飞机匀速上升、匀速降落时都处于平衡状态，升力都等于飞机自身重力，飞机重力不变，因此两种情况下旋翼提供的升力相等。 竖直爬升过程中旋翼停转，升力消失，飞机由于惯性仍保持向上的运动，由于飞机只受重力，所受合力方向与运动方向相反，故飞机模型将立即减速上升。 月球表面是真空环境，没有空气，旋翼无法获得空气的反作用力，因此直升飞机模型不能悬停在空中。 对点提升 【对点1】如图所示是运动员顶足球时的情景，忽略空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．顶出去的球在上升过程中，所受合力向上 B．球被顶出，说明力可以改变物体的运动状态 C．球在上升过程中，不受到重力的作用 D．顶出去的球最终落地，是由于球具有惯性 【答案】B 【详解】A．忽略空气阻力时，顶出去的球在上升过程中只受竖直向下的重力，合力方向向下，故A错误； B．球受到力，被顶出后，运动的速度和方向发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．地球附近的所有物体都受到重力作用，球在上升过程中同样受重力，故C错误； D．顶出去的球最终落地，是因为受到竖直向下的重力改变了球的运动状态，不是因为惯性，故D错误。 故选B。 考点02 研究同一直线上二力的合成 考点梳理 1、同一直线上方向相同二力的合成 （1）把橡皮筋 B 端固走好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。 （2）先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的 A端，使A端到达O点，记下O点的位置和两个测力计拉力F1，和F2的大小和方向。 （3）用一个测力计对橡皮筋的 A 端施加一个力F，仍将橡皮筋的 A 端拉到 O 点，记下拉力F的大小和方向。 2、同一直线上方向相反二力的合成 （1）把橡皮筋 B 端固走好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。 （2）用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端，使 A端到达O'点，记下O'点的位置和两个拉力F1'和F2’的大小和方向。 （3）用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F'，仍将橡皮筋的A端拉到O'点，记下拉力F’的大小和方向。 3、结论 （1）沿同一直线作用的两个同方向的力，其合力方向不变，大小是这两个力的大小之和，可表示为 F=F1+F2。 （2）沿同一直线作用的两个反方向的力，其合力方向与其中较大的力的方向一致，大小是这两个力的差，可表示为 F'=F1’-F2'。 4、讨论 （1）只有同一物体所受的力才可合成。 （2）不同性质的力也可以合成。 （3）研究方法：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，比如用合力替代各个分力，这种研究方法叫做等效替代法。 物体受到几个力作用时，其产生的效果与一个力的作用效果相同。所以我们在研究力的时候，既可以用一个力替代几个力，也可以用几个力替代一个力，只要这种替代能保持同样的效果。 典例引领 考向01 同一直线上二力的合成 【例1】如图篮球离开手后竖直上升，到最高点后竖直下落。已知篮球的重力约为6N，所受阻力约为0.5N，且阻力方向与运动方向相反。以下说法正确的是（　　） A．上升过程合力竖直向上 B．下落过程合力竖直向下 C．下落过程合力大小大于上升过程合力大小 D．下落过程合力大小等于上升过程合力大小 【答案】B 【详解】A．上升过程中篮球向上运动，所受阻力方向竖直向下，重力方向也竖直向下，合力大小 合力方向竖直向下，故A错误； BCD．下落过程中篮球向下运动，所受阻力方向竖直向上，重力方向竖直向下，且，合力大小 合力方向与重力方向一致，为竖直向下，小于上升过程合力大小，故B正确，CD错误； 故选B。 对点提升 【对点1】如图是某校学生进行排球训练的场景。若排球的重力为，所受阻力为，则排球仅在这两个力的作用下在空中竖直上升过程中，它所受合力的大小和方向为（    ） A．，竖直向上 B．，竖直向下 C．，竖直向上 D．，竖直向下 【答案】B 【详解】排球竖直上升时，重力和空气阻力的方向均竖直向下，则其所受合力的方向竖直向下，且合力的大小为 故选B。 考点03 力与图像的结合 考点梳理 1、力与图像的结合：在物理学中，常采用数学中的函数图象，将某些物理量之间的关系表示出来，因此图象实际上反映了物理变化过程的特点以及物理量之间的变化关系；将物理过程和物理量之间的关系在图象上呈现出来，可使物理过程形象、直观，使解题过程优化，往往会受到事半功倍的效果。 2、力与图像的结合情况 （1）物体运动图象，如：匀速直线运动中路程、时间图象，速度、时间图象。 （2）物体重力与质量的图象。 （3）力的变化图象，如：力与物体运动中力随时间变化的图象，浮力（或弹簧秤示数）随物体浸入液体深度变化的图象等。 【归纳总结】同一直线上方向相同的二力合力等于两力之和，方向相反则等于两力之差，方向与较大力一致。 典例引领 考向01 力与图像结合问题 【例1】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系图像如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示。由图像可知：当t=1s时，物体受到的摩擦力大小为_____N；当t=3s时，物体受到的摩擦力大小为_____N；此时物体处于_____状态（选填“平衡”或“非平衡”）。 【答案】 1 2 非平衡 【详解】当时，物体处于静止状态，由图乙的图像可知，此时水平推力，根据二力平衡，物体受到的静摩擦力等于推力，即 由图丙知在4~6s时物体做匀速直线运动，此时推力（由图乙知），根据二力平衡，滑动摩擦力 滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关，时与4~6s时相比，压力和接触面粗糙程度不变，所以时物体受到的滑动摩擦力为2N。 由图丙可知，时物体的速度在增大，物体做加速运动，运动状态改变，物体处于非平衡状态。 对点提升 【对点1】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断错误的是（   ） A．时，物体受到的摩擦力为2 N B．时，物体做匀速直线运动 C．时，物体所受摩擦力是1 N D．2s-4s内物体所受摩擦力为3N 【答案】D 【详解】AB． 时，物体处于4~6s的匀速直线运动阶段，处于平衡状态，滑动摩擦力和推力大小相等，故摩擦力，故AB正确； C． 时，物体静止，静摩擦力等于推力 1N ，故C正确； D．2~4s内物体加速运动，滑动摩擦力大小与4~6s时相同，即摩擦力，不是3N，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $ 同一直线上二力的合成 知识归纳与题型总结 思 维 导 图 培 优 讲 练 考点01 力的合成 考点梳理 1、合力：如果一个力（F）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，组成合力的每一个力（如F1和 F2）叫作分力。 2、力的合成：求几个力合力的过程叫作力的合成。 3、合力与分力的关系 （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：合力的实质为分力的“等效力”，但是合力并不是分力的总和，求合力大小不能用分力大小直接相加得到（除非分力在同一直线上且方向相同），而是遵从矢量合成法则（高中的知识）。 典例引领 考向01 合力及力的合成 【例1】如图所示，一架遥控直升飞机模型的质量为，当它悬停在空中时，飞机获得向上升力的施力物体是______，当它匀速上升和匀速降落时，旋翼提供的升力是______（选填“相等”或“不等”）的；在某次竖直爬升的过程中，若四个悬翼同时意外停转，则飞机模型将立即______（选填“静止”“加速下落”或“减速上升”）。假设在月球表面上，该直升飞机模型______（填“能”或“不能”）悬停在空中。 对点提升 【对点1】如图所示是运动员顶足球时的情景，忽略空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．顶出去的球在上升过程中，所受合力向上 B．球被顶出，说明力可以改变物体的运动状态 C．球在上升过程中，不受到重力的作用 D．顶出去的球最终落地，是由于球具有惯性 考点02 研究同一直线上二力的合成 考点梳理 1、同一直线上方向相同二力的合成 （1）把橡皮筋 B 端固走好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。 （2）先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的 A端，使A端到达O点，记下O点的位置和两个测力计拉力F1，和F2的大小和方向。 （3）用一个测力计对橡皮筋的 A 端施加一个力F，仍将橡皮筋的 A 端拉到 O 点，记下拉力F的大小和方向。 2、同一直线上方向相反二力的合成 （1）把橡皮筋 B 端固走好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。 （2）用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端，使 A端到达O'点，记下O'点的位置和两个拉力F1'和F2’的大小和方向。 （3）用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F'，仍将橡皮筋的A端拉到O'点，记下拉力F’的大小和方向。 3、结论 （1）沿同一直线作用的两个同方向的力，其合力方向不变，大小是这两个力的大小之和，可表示为 F=F1+F2。 （2）沿同一直线作用的两个反方向的力，其合力方向与其中较大的力的方向一致，大小是这两个力的差，可表示为 F'=F1’-F2'。 4、讨论 （1）只有同一物体所受的力才可合成。 （2）不同性质的力也可以合成。 （3）研究方法：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，比如用合力替代各个分力，这种研究方法叫做等效替代法。 物体受到几个力作用时，其产生的效果与一个力的作用效果相同。所以我们在研究力的时候，既可以用一个力替代几个力，也可以用几个力替代一个力，只要这种替代能保持同样的效果。 典例引领 考向01 同一直线上二力的合成 【例1】如图篮球离开手后竖直上升，到最高点后竖直下落。已知篮球的重力约为6N，所受阻力约为0.5N，且阻力方向与运动方向相反。以下说法正确的是（　　） A．上升过程合力竖直向上 B．下落过程合力竖直向下 C．下落过程合力大小大于上升过程合力大小 D．下落过程合力大小等于上升过程合力大小 对点提升 【对点1】如图是某校学生进行排球训练的场景。若排球的重力为，所受阻力为，则排球仅在这两个力的作用下在空中竖直上升过程中，它所受合力的大小和方向为（    ） A．，竖直向上 B．，竖直向下 C．，竖直向上 D．，竖直向下 考点03 力与图像的结合 考点梳理 1、力与图像的结合：在物理学中，常采用数学中的函数图象，将某些物理量之间的关系表示出来，因此图象实际上反映了物理变化过程的特点以及物理量之间的变化关系；将物理过程和物理量之间的关系在图象上呈现出来，可使物理过程形象、直观，使解题过程优化，往往会受到事半功倍的效果。 2、力与图像的结合情况 （1）物体运动图象，如：匀速直线运动中路程、时间图象，速度、时间图象。 （2）物体重力与质量的图象。 （3）力的变化图象，如：力与物体运动中力随时间变化的图象，浮力（或弹簧秤示数）随物体浸入液体深度变化的图象等。 【归纳总结】同一直线上方向相同的二力合力等于两力之和，方向相反则等于两力之差，方向与较大力一致。 典例引领 考向01 力与图像结合问题 【例1】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系图像如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示。由图像可知：当t=1s时，物体受到的摩擦力大小为_____N；当t=3s时，物体受到的摩擦力大小为_____N；此时物体处于_____状态（选填“平衡”或“非平衡”）。 对点提升 【对点1】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断错误的是（   ） A．时，物体受到的摩擦力为2 N B．时，物体做匀速直线运动 C．时，物体所受摩擦力是1 N D．2s-4s内物体所受摩擦力为3N 学科网（北京）股份有限公司 $