【分析】
这道题是关于同一直线上二力合成的基础概念与规律探究题,解题思路如下:
1. 针对第1题,结合课本图示分析:
(1) 直接数出不同推车方式下力的个数,一人推车对应单个力,两人推车对应两个力;
(2) 通过观察车的运动效果,判断两次力的作用效果是否相同;
(3) 围绕“一个力的作用效果与几个力共同作用效果相同”这一核心,总结合力与力的合成的概念。
2. 针对第2题的探究实验,抓住“橡皮筋两次被拉到同一位置,说明作用效果相同”这一关键,明确第二次的拉力是第一次两个拉力的合力,进而总结同一直线上方向相同和相反的二力合成规律,最后结合合力大小判断物体的状态。
【解析】
1. (1) 一人推车的力是1个,两人推车的力是2个;
(2) 一人推车和两人推车时,车的运动效果相同,因此力的作用效果相同;
(3) 合力: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;
力的合成:求几个力的合力的过程。
2. (1) 橡皮筋两次被拉伸到O点,说明拉力$F$的作用效果与$F_1$、$F_2$共同作用的效果相同,故$F$是$F_1$和$F_2$的合力,关系为:$F = F_1 + F_2$,方向与$F_1$、$F_2$的方向相同;
(2) 橡皮筋被拉伸到$O'$点,说明拉力$F'$的作用效果与$F_1'$、$F_2'$共同作用的效果相同,故$F'$是$F_1'$和$F_2'$的合力,关系为:$F' = |F_1' - F_2'|$,方向与较大力的方向相同。
结论:
(1) 作用在同一物体且在同一直线上的两个力:方向相同时,合力大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与两个力的方向相同;方向相反时,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大力的方向一致;
(2) 所受的合力为零时,物体处于平衡状态;所受合力不为零时,物体运动状态发生改变。
【答案】
1. (1) 一人推车的力是1个,两人推车的力是2个;
(2) 相同;
(3) 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;求几个力的合力的过程;
2. (1) $F = F_1 + F_2$,方向与$F_1$、$F_2$的方向相同;
(2) $F' = |F_1' - F_2'|$,方向与较大力的方向相同;
结论:
(1) 大小之和;相同;大小之差;较大力;
(2) 平衡状态;运动状态发生改变
【知识点】
同一直线上二力合成;合力与力的合成概念;平衡状态判断
【点评】
本题是同一直线上二力合成的基础入门题型,通过结合课本图示与实验探究,帮助学生理解合力、力的合成的核心概念,掌握同一直线上不同方向二力的合成规律,以及合力与物体运动状态的关系,是力学中力的合成部分的重要基础内容。
【难度系数】
0.8