5.3 二力合成 二力平衡（分层练习）-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂（沪科版（五四学制）2024)

5.3 二力合成 二力平衡 目录 2 考点01 合力与分力的概念辨析 2 考点02 求合力 2 考点03平衡状态 一对平衡力的判断 3 考点04 二力平衡的应用 3 考点05 悬挂法测重心 4 考点06 计算题 5 考点07 实验题 6 9 12 考点01 合力与分力的概念辨析 1．下列有关合力的说法错误的是（    ） A．两个分力的合力大小，可能小于一个分力的大小 B．合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的 C．考虑合力时，就不要考虑分力了 D．合力和分力同时作用在物体上 2．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（　　） A．两个力的合力一定大于任何一个分力 B．合力的大小一定小于较大的那个分力 C．合力与分力间关系运用的物理方法是转换法 D．两个大小和方向确定的分力合成，合力唯一 考点02 求合力 3．用2500N牛的力竖直向上提起重2000N的油桶，则桶受到的合力大小和方向是（　　） A．500N，竖直向下B．4500N，竖直向上C．4500N，竖直向下 D．500N，竖直向上 4．农忙季节小强帮助爸爸干农活，爸爸用600N的拉力向前拉车，小强用200N的推力向前推车，他们合力的大小和方向分别是（　　） A．800N  向前 B．600N  向前 C．400N  向后 D．200N 向后 5．重为7N的苹果在空中运动过程中，受到的空气阻力为3N（空气阻力与物体运动方向相反），关于苹果在竖直上升和下降过程中所受合力的大小和方向，下列说法中正确的是（　　） A．上升时，合力为4N，竖直向上 B．上升时，合力为10N，竖直向下 C．下降时，合力为10N，竖直向下 D．下降时，合力为4N，竖直向上 6．重力为3牛的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中受到的阻力始终为0.6牛，则小球在竖直上升时，小球受到的合力为 牛，合力的方向 。 7．作用在同一物体上的两个力，F1=60N，F2=80N，最大合力是 N；最小合力的大小是 N，方向跟 的方向相同（选填“F1”或“F2”）。 考点03平衡状态 一对平衡力的判断 8．如图所示的各物体中，所受的两个力彼此平衡的是（　　） A． B． C． D． 9．物体在平衡力的作用下，将（　　） A．一定处于静止状态 B．一定做匀速直线运动 C．处于静止或匀速直线运动状态 D．以上说法都不对 10．物理课本静止放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是（　　） A．课本受到的重力和桌面对课本的支持力 B．课本对桌面的压力和地面对桌子的支持力 C．课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力 D．课本受到的重力和课本对桌面的压力 11．如图所示是小明参加学校体检测量体重时的情景，静止时体重计对他的支持力为，他对体重计的压力为，他受到的重力为G，则（　　） A．与G是一对平衡力 B．与G是一对平衡力 C．与G是一对相互作用力 D．与G是一对相互作用力 考点04 二力平衡的应用 12．工地上起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是5000N。若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是（　　） A．10000N B．15000N C．5000N D．无法判定 13．如图所示，是一辆静止在水平面上的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球作用力的描述，下列说法中正确的是（　　） A．力的方向竖直向上，大小为mg B．力的方向沿杆斜向上，大小为2mg C．力的方向垂直于杆向上，大小为mg D．力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向，大小为2mg 14．一辆小车重60N，受到的牵引力是12N，车在水平面内做匀速直线运动，车受到的阻力是 N，地面对车的支持力是 N。 15．如图所示，小明用绳系住重为10N的物体使其沿竖直方向缓慢地做匀速直线运动。若不计空气阻力，第一次拉着物体以速度匀速上升时，绳对物体的拉力为 N；第二次拉着此物体以速度匀速下降，若，则绳对物体的拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）10N，方向为 。 考点05 悬挂法测重心 16．如图所示，用“悬挂法”可以确定形状不规则薄板重力的作用点—— 的位置，该实验应用到了重力的方向是 的． 17．对于某些均匀不规则物体的重心，我们可以根据二力平衡的条件，采用悬挂法确定。 ①物体甲静止时如图（a）所示，物体甲的重心在虚线a上，这是由于细绳对物体的拉力与物体受到的重力在 上； ②若将图（a）的 点悬挂在细绳上，能否进一步确定物体甲的重心位置，理由是： ； ③若改变悬挂的位置，物体甲静止时如图（b）所示，为确定物体甲的重心位置，接下来应做的操作是 。 18．规则几何形状的物体，若质量是均匀分布的，则重心在物体的几何中心．形状不规则的物体重心可用悬挂法确定． (1)影响物体重心位置的因素有 (选填正确选项前的字母) A．物体的几何形状和质量分布    B．物体的质量分布及组成物质密度 C．物体的几何形状和物质密度    D．物体的质量分布及物体的体积 (2)图A、B是利用悬挂法，确定形状不规则的薄板重心的图示．实验步骤： ①间隔适当的距离在薄板上取两点a、b； ②分别在a、b两点将薄板悬挂起来，沿 方向画出两条直线； 位置即为重心． (3)图C用铅笔尖在重心处顶起该薄板，则薄板 (选填“能”、“不能" 或“不一定" )处于平衡状态． 考点06 计算题 19．质量为0.7吨的货箱在起重机的作用下竖直向上运动，已知货箱所受的合力大小为1140牛，求： （1）货箱的重力 （2）起重机钢索对货箱的拉力大小 20．起重机吊着一货物以0.5m/s的速度匀速上升，钢丝绳受到货物的拉力为N。试求： (1)货物的重力G； (2)这起重机匀速运动了4s，上升的高度是多少？ 21．一只重为0.05牛的羽毛球，它在空中竖直向上、向下运动时，受到空气阻力f的大小始终不变，阻力的方向总是与运动方向相反．如图（a）所示，当羽毛球竖直向上运动时，它受到合力的大小为0.08牛，求： （1）竖直向上运动时，羽毛球受到空气阻力f的大小及方向； （2）如图（b）所示，当羽毛球竖直向下运动时，它所受合力的大小及方向。 22．一辆小车的总质量为500kg在水平路面上水平向右运动的过程中，受到的阻力是车重的0.05倍，求： （1）小车受到的重力； （2）小车恰能做匀速直线运动时，小车受到的拉力大小； （3）小车受到的水平向右拉力为350N时，小车受到的合力大小及方向。 考点07 实验题 23．为了研究同一直线上两个力的共同作用效果，某同学利用一根橡皮筋、细线、弹簧测力计等器材进行实验；实验中，他先将橡皮筋的一端固定，然后在另一端系上细线，并用弹簧测力计沿同一方向拉伸橡皮筋；如图所示，每一次实验时橡皮筋拉伸的长度L相等，请仔细观察和比较图中的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出初步结论； （1）实验中，每次都将橡皮筋拉伸的长度相等的目的是 ； （2）比较图（a）和（b）[或（a）和（c）]可知：同一直线上同方向一个力的作用效果可以由两个力 ，且这个力的大小等于 ； （3）比较图（b）和（c）可知： 。 24．某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图（a）（b）、（c）所示，请仔细观察图中的装置、操作及现象，然后归纳得出初步结论。 （1）比较图中（a）与（b）或（a）与（c）可知，此探究实验采用的科学方法的是 ； （2）由图（a）、（b）、（c）表明：力F的作用效果和力F₁、F₂（或F3、F4的作用效果）的作用效果是 ；（选填“相同”或“不同”） （3）分析比较图中（a）与（b）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是：在同一直线上，方向 的两个力的合力大小等于 ，合力的方向 ； （4）分析比较图中（a）与（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是：在同一直线上，方向 的两个力的合力大小等于 ，合力的方向 。 25．“探究二力平衡的条件”实验目的，探究当物体只受两个力作用而处于静止状态或 状态时，这两个力的大小、方向和 的关系。在实验中，某同学用两个弹簧测力计A、B拉一个轻质木板C，如图所示，当物体最终静止时，这两个力大小 ，方向 ，作用在 上。 26．如图所示，某小组同学以硬纸板为研究对象，利用弹簧测力计、细线等器材进行实验，该小组同学是在做“探究 实验”。按图所示进行实验操作时，硬纸板应处于 状态下读取测力计的示数。实验时若硬纸板太重，则 （选填“会”或“不会”）对实验结果产生影响。 27．“探究二力平衡的条件”的实验目的是：探究当物体只受两个力作用而处于静止或 状态时，这两个力有怎样的关系。实验时，需要记下 的示数。图（a）是为了探究物体在两个力作用下平衡时，两个力是否作用于 ；图（b）是为了探究物体在两个力作用下平衡时，这两个力是否作用于 。 28．图是“探究二力平衡的条件”的实验过程。使用弹簧测力计前要先进行 操作； 如图（a）所示，木板在两个拉力的作用下静止，两个拉力方向 （选填“相同”或“相反”）。如图（b）所示，物体静止时，测力计的示数为 牛；当该物体以大小为1米/秒的速度竖直向下匀速运动时，测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 29．在“探究二力平衡的条件”实验中，应保持物体处于 或 状态进行研究。实验时，需要记下 的示数。图（a）、（b）所示的实验过程说明所探究的两个力需作用在 上，物体才能平衡。图（c）则可验证所探究的两个力必须作用于 。若实验时作用在物体上的两个力方向相同，则物体 处于平衡状态（选填“可能”或“不可能”）。 30．为探究二力平衡的条件，小杨在一块轻纸片上固定两个绳套，用力传感器分别水平向左、向右拉纸片上的绳套，先使纸片静止，如图所示，将观察到的实验数据记录在表格的序号1中。接下来改变纸片两侧的拉力大小后，发现纸片突然向某一侧方向加速运动，将观察到的实验数据记录在表格的序号2中。最后小杨计算并记录了这两次数据的合力F大小，实验中的部分数据如下表。 实验序号 F1（牛） F2（牛） F（牛） 1 11.4 11.4 0 2 14.0 15.6 ？ （1）上述实验主要是为了探究能使得物体静止的同一直线的两个力 ； A．大小是否相等         B．方向是否相反     C．是否作用在同一物体 （2）求序号2中F的大小与方向； （3）小浦用一块重为0.4牛的木板替换纸片，用力传感器分别竖直向上、向下拉木板上的绳套，使木板静止，如下图所示，观察到两力传感器的示数不同，其中一个传感器的示数为12.0牛。求另一个传感器的示数可能的值。 一、单选题 1．在户外实践活动中，大壮与亮亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上大壮在车前用200N的力沿斜坡向上拉车，亮亮在后面用100N的力沿斜坡向上推车，如图所示，则车受到这两个力的合力大小和方向是（　　） A．300N，沿斜坡向上 B．300N，沿斜坡向下 C．100N，沿斜坡向上 D．100N，沿斜坡向下 2．如图甲所示，物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用，F1、F2的大小随时间变化的图像如图乙所示，在t1时间内，下列对物体所受的合力的分析正确的是（　　） A．先变大后变小，合力方向始终与F2相同 B．先变小后变大，合力方向始终与F2相同 C．先变大后变小，合力方向始终与F2相反 D．先变小后变大，合力方向始终与F2相反 二、填空题 3．天眼FAST 调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”，用充有氦气的气球将作业人员吊起，减小作业人员对反射面板的压力，形成“微重力”效果，使得作业人员能够到达反射面板任意地方执行巡检和维护作业，如图所示，当作业人员静止在反射面板上时，反射面板对人的支持力和人的重力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力，人所受的合力为 N。 4．假设雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴（看成球形）的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f=kSv2，其中k为比例常数。已知雨滴在下落过程中最终都做匀速运动，则雨滴从静止开始下落到做匀速运动的过程中，其所受合力大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果有两个雨滴的半径之比为1∶3，则这两个雨滴的落地速度之比为 。 三、实验题 5．某同学探究同一直线上二力的合成，合力的大小与二个分力大小、合力的方向与二个分力方向之间的关系。于是，他利用橡皮筋、弹簧测力计进行了实验研究。橡皮筋的原长为AB，在F=4牛的拉力作用下橡皮筋从AB伸长到AC，如图（a）所示；换用二个弹簧测力计，同时作用在橡皮筋的B点，保持二个弹簧测力计用力的方向不变（与拉力F的方向相同），两个拉力的大小分别为F1和F2，这时，也能使橡皮筋伸长同样的长度（BD=BC），如图（b）所示；保持二个弹簧测力计拉力的方向不变，三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度，测力计的示数记录在表一中。接着，使F1和F2沿相反方向同时拉橡皮筋的B点，三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度（橡皮筋的长度与前面实验相同），弹簧测力计的示数记录在表二中。 表一： 实验序号 拉力F1（牛） 拉力F2（牛） 拉力F（牛） （F1＋F2）（牛） 1 3 1 4 4 2 2 2 4 4 3 1 3 4 4 表二： 实验序号 拉力F1（牛） 拉力F2（牛） 拉力F（牛） （F1-F2）（牛） 1 5 1 4 4 2 6 2 4 4 3 7 3 4 4 (1)实验前，将弹簧测力计沿水平方向 ； (2)根据表一中的实验数据，比较F和F1、F2的大小方向之间的关系，归纳得出：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于 ，合力方向为 ； (3)根据表二中的实验数据，比较F和F1、F2的大小方向之间的关系，归纳得出： ； (4)实验过程中应用的科学方法为 。 6．当小球静止在水平面上，小球所受水平面的支持力和所受的重力是一对平衡力，如图(a)所示．用细绳（沿斜面方向）拉住的小球也能静止在斜面上，这时除受重力G外，小球还受到斜面的支持力N（方向为垂直斜面向上）以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T，如图(b)所示．小红和小明决定研究当小球静止在斜面上时，斜面对小球的支持力N以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T的大小情况．他们用两个重力不同的光滑小球进行了两组实验，实验中用台式测力计测量支持力N，用弹簧测力计测量拉力T．每一组实验时，他们先将支持面水平放置，然后改变支持面与水平面的夹角，并保持拉力T的方向始终沿斜面向上，实验装置如图所示，实验数据记录如下表： 甲球                                                   乙球 实验序号 夹角θ 支持力N (牛) 拉力T (牛) 实验序号 夹角θ 支持力N (牛) 拉力T (牛) 1 0° 6.0 0 6 0° 10 0 2 30° 5.2 3.0 7 37° 8.0 6.0 3 45° 4.2 4.2 8 45° 7.1 7.1 4 53° 3.6 4.8 9 53° 6.0 8.0 5 60° 3.0 5.2 10 60° 5.0 8.7 (1)小球甲所受的重力为 牛，小球乙所受的重力为 牛； (2)分析比较实验序号2~5或7~10的斜面与水平面夹角、支持力N以及拉力T，可得出初步结论：重力一定的小球静止在斜面时，随着夹角增大 ． (3)在表一(或表二)中有两次实验序号中的支持力N和拉力T的数据恰好是互换的．若这一现象并不是偶然的，出现此现象的条件可能是：相应两次实验的支持面与水平面夹角θ ． (4)在上述小球静止在斜面上的情况中，小球所受的支持力N和拉力T可以用一个合力F替代，请你利用平衡力的知识（不计摩擦），判断该合力F的方向： ． 一、填空题 1．根据科学家的精确测量发现不同纬度和高度的g值大小各有不同，具体见下表。请依据表中的相关数据回答问题： 0 20 40 60 80 90 0 9.780 9.786 9.802 9.819 9.831 9.832 8 9.756 9.762 9.777 9.794 9.806 9.807 12 9.743 9.749 9.765 9.782 9.794 9.795 20 9.719 9.725 9.740 9.757 9.769 9.770 (1)当高度为0，纬度为40度时，g＝ 牛/千克； (2)同一地方，高度越大，g值 ； (3)g值大小与纬度的关系是： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.3 二力合成 二力平衡 目录 2 考点01 合力与分力的概念辨析 2 考点02 求合力 2 考点03平衡状态 一对平衡力的判断 4 考点04 二力平衡的应用 5 考点05 悬挂法测重心 7 考点06 计算题 8 考点07 实验题 10 15 21 考点01 合力与分力的概念辨析 1．下列有关合力的说法错误的是（    ） A．两个分力的合力大小，可能小于一个分力的大小 B．合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的 C．考虑合力时，就不要考虑分力了 D．合力和分力同时作用在物体上 【答案】D 【详解】当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果和原来几个力的共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力就叫做这个力的分力。 A．平衡力的合力为零，故两个分力的合力大小，可能小于一个分力的大小，故A正确，不符合题意； B．合力的作用效果，与其两个分力共同作用的效果是一样的，故B正确，不符合题意； C．因合力与分力存在等效替代的关系，故分析合力时，就不能再分析各分力了，故C正确，不符合题意； D．合力与分力是等效替代关系，合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同，因而合力与分力不是同时作用在物体上，故D错误，符合题意。 故选D。 2．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（　　） A．两个力的合力一定大于任何一个分力 B．合力的大小一定小于较大的那个分力 C．合力与分力间关系运用的物理方法是转换法 D．两个大小和方向确定的分力合成，合力唯一 【答案】D 【详解】AB．同一直线上的两个力的方向相同时，合力大于任何一个分力；两个力的方向相反时，合力小于任何一个分力，合力方向与大的分力方向一致。故AB错误； C．探究合力的效果与几个分力的效果相同，采用的是等效替代法，故C错误； D．两个大小和方向都确定后，这两个力的合力唯一，分力不变时，合力方向、大小不再变化，故D正确。 故选D。 考点02 求合力 3．用2500N牛的力竖直向上提起重2000N的油桶，则桶受到的合力大小和方向是（　　） A．500N，竖直向下 B．4500N，竖直向上 C．4500N，竖直向下 D．500N，竖直向上 【答案】D 【详解】物体受重力竖直向下，拉力竖直向上，故属于方向相反的二力的合成，则合力 F＝F1﹣G＝2500N﹣2000N＝500N 方向与较大的力方向相同，即合力竖直向上，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．农忙季节小强帮助爸爸干农活，爸爸用600N的拉力向前拉车，小强用200N的推力向前推车，他们合力的大小和方向分别是（　　） A．800N  向前 B．600N  向前 C．400N  向后 D．200N 向后 【答案】A 【详解】已知小强和他爸爸用力的方向相同，都水平向前，并且在同一条直线上，所以其合外力为二力之和，即 F＝F1+F2＝600N+200N＝800N 方向水平向前。 故B、C、D不符合题意，A符合题意。 故选A。 5．重为7N的苹果在空中运动过程中，受到的空气阻力为3N（空气阻力与物体运动方向相反），关于苹果在竖直上升和下降过程中所受合力的大小和方向，下列说法中正确的是（　　） A．上升时，合力为4N，竖直向上 B．上升时，合力为10N，竖直向下 C．下降时，合力为10N，竖直向下 D．下降时，合力为4N，竖直向上 【答案】B 【详解】苹果在上升过程中，受到竖直向下的重力7N和阻力3N，所以合力等于二力之和 方向竖直向下；因为苹果在下降的过程中，受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，合力等于二力之差 由于苹果重力大于阻力，故合力方向竖直向下，故B正确，ACD错误。 故选B。 6．重力为3牛的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中受到的阻力始终为0.6牛，则小球在竖直上升时，小球受到的合力为 牛，合力的方向 。 【答案】 3.6 竖直向下 【详解】[1][2]因为物体向上运动时，受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力，所以合力等于重力加阻力即 方向与重力和阻力的方向相同，竖直向下。 7．作用在同一物体上的两个力，F1=60N，F2=80N，最大合力是 N；最小合力的大小是 N，方向跟 的方向相同（选填“F1”或“F2”）。 【答案】 140 20 F2 【详解】[1]作用在同一直线上的两个力的方向相同时，合力最大，合力的大小 F大=F1+F2=60N+80N=140N [2][3]作用在同一直线上的两个力的方向相反时，合力最小，合力的大小 F小=F2-F1=80N-60N=20N 合力的方向与F2的方向相同。 考点03平衡状态 一对平衡力的判断 8．如图所示的各物体中，所受的两个力彼此平衡的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A． 图中两个力不是作用在一条直线上，所以不是一对平衡力，故A不符合题意； B．图中两个力不是作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力，故B不符合题意； C．图中两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，所以是一对平衡力，故C符合题意； D．图中两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故D不符合题意。 故选C。 9．物体在平衡力的作用下，将（　　） A．一定处于静止状态 B．一定做匀速直线运动 C．处于静止或匀速直线运动状态 D．以上说法都不对 【答案】C 【详解】物体在平衡力的作用下，就会保持平衡状态，则物体的运动状态不变，处于静止或匀速直线运动状态。 故选C。 10．物理课本静止放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是（　　） A．课本受到的重力和桌面对课本的支持力 B．课本对桌面的压力和地面对桌子的支持力 C．课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力 D．课本受到的重力和课本对桌面的压力 【答案】A 【详解】A．物理课本静止放在水平桌面上，课本受到的重力和桌面对课本的支持力，大小相等，方向相反，作用在同一物体，同一直线上，是一对平衡力，故A符合题意； B．地面对桌子的支持力等于课本对桌面的压力和桌子的重力之和，则课本对桌面的压力小于地面对桌子的支持力，不是平衡力，故B不符合题意； C．课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力作用在不同的物体上，不是平衡力，故C不符合题意； D．课本受到的重力和课本对桌面的压力作用在不同的物体上，不是平衡力，故D不符合题意。 故选A。 11．如图所示是小明参加学校体检测量体重时的情景，静止时体重计对他的支持力为，他对体重计的压力为，他受到的重力为G，则（　　） A．与G是一对平衡力 B．与G是一对平衡力 C．与G是一对相互作用力 D．与G是一对相互作用力 【答案】A 【详解】AC．体重计对他的支持力为，他受到的重力为G，均作用在小明上，且在这两个力的作用下，小明静止处于平衡状态，因此与G是一对平衡力，故A符合题意，C不符合题意； BD．他对体重计的压力为，他受到的重力为G，方向相同，因此不属于平衡力也不属于相互作用力，故BD不符合题意。 故选A。 考点04 二力平衡的应用 12．工地上起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是5000N。若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是（　　） A．10000N B．15000N C．5000N D．无法判定 【答案】C 【详解】由题意可知，起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物，重物在竖直方向上受到重力和拉力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，钢丝绳对重物的拉力是5000N，所以重物的重力是5000N；若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降时，重物在竖直方向上受到重力和拉力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，已经求得重物的重力是5000N，则此时钢丝绳对重物的拉力也是5000N。 故选C。 13．如图所示，是一辆静止在水平面上的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球作用力的描述，下列说法中正确的是（　　） A．力的方向竖直向上，大小为mg B．力的方向沿杆斜向上，大小为2mg C．力的方向垂直于杆向上，大小为mg D．力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向，大小为2mg 【答案】A 【详解】小球静止在杆子的底端，所以小球处于平衡状态受到平衡力的作用。在竖直方向上，小球受到竖直向下的重力，根据二力平衡的条件知道，必然有一个力来平衡这个重力，所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力，这个力和重力大小相等，大小为mg，故A正确，BCD错误。 故选A。 14．一辆小车重60N，受到的牵引力是12N，车在水平面内做匀速直线运动，车受到的阻力是 N，地面对车的支持力是 N。 【答案】 12 60 【详解】[1][2]根据力的平衡的知识可知，车在水平面内做匀速直线运动，车受到的阻力与车受到的牵引力是一对平衡力，大小是12N，地面对车的支持力与车受到的重力是一对平衡力，大小是60N。 15．如图所示，小明用绳系住重为10N的物体使其沿竖直方向缓慢地做匀速直线运动。若不计空气阻力，第一次拉着物体以速度匀速上升时，绳对物体的拉力为 N；第二次拉着此物体以速度匀速下降，若，则绳对物体的拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）10N，方向为 。 【答案】 10 等于 竖直向上 【详解】[1]当绳拉着它匀速上升时，物体处于平衡状态，绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以绳子对物体的拉力等于10N。 [2][3]第二次拉着此物体匀速下降时，物体处于平衡状态，绳对物体的拉力和物体受到的重力仍是一对平衡力，大小相等，方向相反，则绳对物体的拉力等于10N，绳对物体的拉力方向与重力方向相反，则绳对物体拉力的方向竖直向上。 考点05 悬挂法测重心 16．如图所示，用“悬挂法”可以确定形状不规则薄板重力的作用点—— 的位置，该实验应用到了重力的方向是 的． 【答案】 重心 竖直向下 【详解】重力方向竖直向下，将物体沿A点吊起，然后沿A点竖直方向画一条线段AB，将物体再沿C点吊起，然后沿C点竖直方向画一条线段CD，两条线段的交点C即为该物体的重心；将物体吊起后，物体处于静止状态，它受到的重力和绳子对它的拉力是一对平衡力，故这种方法运用了二力平衡和重力的方向是竖直向下的知识． 【点睛】本题考查重心的知识，重力在物体上的作用点，叫做物体的重心；形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上．形状不规则的物体利用悬线法确定重心的位置． 17．对于某些均匀不规则物体的重心，我们可以根据二力平衡的条件，采用悬挂法确定。 ①物体甲静止时如图（a）所示，物体甲的重心在虚线a上，这是由于细绳对物体的拉力与物体受到的重力在 上； ②若将图（a）的 点悬挂在细绳上，能否进一步确定物体甲的重心位置，理由是： ； ③若改变悬挂的位置，物体甲静止时如图（b）所示，为确定物体甲的重心位置，接下来应做的操作是 。 【答案】 同一直线 B 若将B点悬挂在细绳上，力的作用线与虚线a重合 见解析 【详解】①[1]图（a）中，细绳对物体的拉力与物体受到的重力在同一直线上，因此，物体甲的重心在虚线a上； ②[2][3]若将图（a）的B点悬挂在细绳上，则拉力与重力的作用线仍在一条直线上，且与虚线a重合，因此无法进一步确定物体甲的重心位置。 ③[4]若想确定物体甲的重心位置，应改变悬挂的位置，当物体甲静止时过悬挂点沿竖直方向画一条虚线，与虚线a交于一点，这个点就是物体的重心。 18．规则几何形状的物体，若质量是均匀分布的，则重心在物体的几何中心．形状不规则的物体重心可用悬挂法确定． (1)影响物体重心位置的因素有 (选填正确选项前的字母) A．物体的几何形状和质量分布    B．物体的质量分布及组成物质密度 C．物体的几何形状和物质密度    D．物体的质量分布及物体的体积 (2)图A、B是利用悬挂法，确定形状不规则的薄板重心的图示．实验步骤： ①间隔适当的距离在薄板上取两点a、b； ②分别在a、b两点将薄板悬挂起来，沿 方向画出两条直线； 位置即为重心． (3)图C用铅笔尖在重心处顶起该薄板，则薄板 (选填“能”、“不能" 或“不一定" )处于平衡状态． 【答案】 A 悬线（重锤线、沿悬点竖直向下等，合理即可） 两直线的交点 能 【详解】第一空．几何形状影响了质量的分布，质量的分布又影响了重力的分布，而密度和物体所处的位置都不会影响物体重心的位置； 悬挂法确定不规则几何体的重心，是利用重力的方向总是竖直向下的，且重心位于重力的作用线上，选取两个以上不同的位置悬挂重物，分别作出重物的重力的作用线，两线的交点即为重心． 第二空．悬线（重锤线、沿悬点竖直向下等）； 第三空．两线的交点； 第四空．因为O点是重力的作用点，即重心，所以用铅笔尖在O处顶起这一物体，它周围的重力分布是相对均匀的，以O为支点，水平位置形成杠杆，可以平衡掉自重的影响，它能够处于平衡状态． 考点06 计算题 19．质量为0.7吨的货箱在起重机的作用下竖直向上运动，已知货箱所受的合力大小为1140牛，求： （1）货箱的重力 （2）起重机钢索对货箱的拉力大小 【答案】（1）6860N；（2）8000N 【详解】解：（1）货箱受到的重力为 （2）已知货箱受到的拉力方向竖直向上，重力方向竖直向上，二力方向相反，物体向上运动，且合力大小为1140N。可知拉力大小为 答：（1）货箱的重力为6860N； （2）起重机钢索对货箱的拉力大小为8000N。 20．起重机吊着一货物以0.5m/s的速度匀速上升，钢丝绳受到货物的拉力为N。试求： (1)货物的重力G； (2)这起重机匀速运动了4s，上升的高度是多少？ 【答案】(1)2.5×103N (2)2m 【详解】（1）货物匀速上升，拉力和重力是一对平衡力，所以货物的重力为 G=F=2.5×103N （2）由得，上升的高度是 s=vt=0.5m/s×4s=2m 21．一只重为0.05牛的羽毛球，它在空中竖直向上、向下运动时，受到空气阻力f的大小始终不变，阻力的方向总是与运动方向相反．如图（a）所示，当羽毛球竖直向上运动时，它受到合力的大小为0.08牛，求： （1）竖直向上运动时，羽毛球受到空气阻力f的大小及方向； （2）如图（b）所示，当羽毛球竖直向下运动时，它所受合力的大小及方向。 【答案】（1）0.03N，竖直向下；（2）0.02N，竖直向下 【详解】解：（1）羽毛球竖直向上运动时，阻力方向与其运动方向相反，即它受到的阻力方向与重力方向一致，是竖直向下的，此时它受到合力的大小等于重力和阻力之和，则羽毛球受到空气阻力 （2）羽毛球竖直向下运动时，阻力方向与其运动方向相反，即它受到的阻力方向竖直向上，阻力方向与重力方向相反，阻力大小不变，羽毛球的重力大于空气阻力，此时它受到合力的方向与重力方向一致，其大小等于重力与阻力之差，故此时羽毛球受到的合力 答：（1）竖直向上运动时，羽毛球受到空气阻力的大小为0.03N，方向竖直向下； （2）当羽毛球竖直向下运动时，它所受合力的大小为0.02N，方向竖直向下。 22．一辆小车的总质量为500kg在水平路面上水平向右运动的过程中，受到的阻力是车重的0.05倍，求： （1）小车受到的重力； （2）小车恰能做匀速直线运动时，小车受到的拉力大小； （3）小车受到的水平向右拉力为350N时，小车受到的合力大小及方向。 【答案】（1）4900N；（2）245N；（3）105N，方向水平向右 【详解】解：（1）小车受到的重力 （2）小车恰能做匀速直线运动时，小车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，所以拉力为 （3）车受到的合力大小 方向与拉力方向相同，水平向右。 答：（1）小车受到的重力是4900N； （2）小车受到的拉力大小是245N； （3）小车受到的合力大小是105N，方向水平向右。 考点07 实验题 23．为了研究同一直线上两个力的共同作用效果，某同学利用一根橡皮筋、细线、弹簧测力计等器材进行实验；实验中，他先将橡皮筋的一端固定，然后在另一端系上细线，并用弹簧测力计沿同一方向拉伸橡皮筋；如图所示，每一次实验时橡皮筋拉伸的长度L相等，请仔细观察和比较图中的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出初步结论； （1）实验中，每次都将橡皮筋拉伸的长度相等的目的是 ； （2）比较图（a）和（b）[或（a）和（c）]可知：同一直线上同方向一个力的作用效果可以由两个力 ，且这个力的大小等于 ； （3）比较图（b）和（c）可知： 。 【答案】 每次实验，力的作用效果相同 等效替代 这两个力的大小之和 同一直线上，方向相同的两个力的大小之和相等，其共同的作用效果就相同 【详解】（1）[1]由于橡皮筋受到的力与橡皮筋的伸长量成正比，所以每次都将橡皮筋拉伸的长度相等，是为了使每次实验中力的作用效果相同。 （2）[2][3]由图a、b所示实验可知，橡皮筋的伸长量相等，力的作用效果相同，图b中两弹簧测力计的拉力之和与图a弹簧测力计拉力相等，由此可知：同一直线上、方向相同的两个力的共同作用效果可以由一个力等效替代，这个力的大小等于两个力大小之和。 （3）[4]由图b、c所示可知，橡皮筋的作用效果相同，弹簧测力计拉力的合力相等，由此可知：同一直线上方向相同两个力的大小之和相等，则两个力的共同作用效果相同。 24．某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图（a）（b）、（c）所示，请仔细观察图中的装置、操作及现象，然后归纳得出初步结论。 （1）比较图中（a）与（b）或（a）与（c）可知，此探究实验采用的科学方法的是 ； （2）由图（a）、（b）、（c）表明：力F的作用效果和力F₁、F₂（或F3、F4的作用效果）的作用效果是 ；（选填“相同”或“不同”） （3）分析比较图中（a）与（b）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是：在同一直线上，方向 的两个力的合力大小等于 ，合力的方向 ； （4）分析比较图中（a）与（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是：在同一直线上，方向 的两个力的合力大小等于 ，合力的方向 。 【答案】 等效替代法 相同 相同 这两个分力之和 与分力方向相同 相反 两个力大小之差 与较大的力的方向相同 【详解】（1）[1]实验中是通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力，利用了a图中测力计的示数来代换bc两图中两个力的合力，这种方法叫等效替代法。 （2）[2]图a中力F的作用效果为4N，图B中F1、F2两个力的合力为4N，图c中F3、F4两个力的合力为4N，因此由图（a）、（b）、（c）表明：力F的作用效果和力F₁、F₂（或F3、F4的作用效果）的作用效果是相同的。 （3）[3][4][5]分析比较图中（a）与（b）中的拉力，b图中两个力的合力与a图中的力大小相等，都为4N，b图中两个力分别为1N和3N，方向相同，从数量关系上分析，两个力的合力等于这两个分力的大小之和，并且方向跟两个力的方向相同。 （3）[6][7][8]c图中，两个力的方向相反，F3、F4的合力大小为 与图a中拉力的大小相同，合力的方向与F3的方向相同，即合力方向与较大的力的方向相同。 25．“探究二力平衡的条件”实验目的，探究当物体只受两个力作用而处于静止状态或 状态时，这两个力的大小、方向和 的关系。在实验中，某同学用两个弹簧测力计A、B拉一个轻质木板C，如图所示，当物体最终静止时，这两个力大小 ，方向 ，作用在 上。 【答案】 匀速直线 作用线 相等 相反 同一直线 【详解】[1][2][3][4][5]图中的C物体受到了两个力的作用，实验中是在研究C物体只受两个力作用而处于静止状态或匀速直线运动状态时，这两个力的大小、方向和作用线的关系；当物体最终静止时，物体处于平衡状态，所受力满足平衡力的条件，即：同物、同线、等值、反向。 26．如图所示，某小组同学以硬纸板为研究对象，利用弹簧测力计、细线等器材进行实验，该小组同学是在做“探究 实验”。按图所示进行实验操作时，硬纸板应处于 状态下读取测力计的示数。实验时若硬纸板太重，则 （选填“会”或“不会”）对实验结果产生影响。 【答案】 二力平衡条件 静止 会 【详解】[1]由实验装置图可知，以硬纸板为研究对象，利用弹簧测力计，细线等器材可以探究二力平衡条件实验。 [2][3]当硬纸板保持静止状态时，所受弹簧测力计的两个拉力是一对平衡力，因此应保持硬纸板处于静止状态再读数；若硬纸板太重，会使弹簧测力计所在的直线很难保持水平，会对实验结果产生影响。 27．“探究二力平衡的条件”的实验目的是：探究当物体只受两个力作用而处于静止或 状态时，这两个力有怎样的关系。实验时，需要记下 的示数。图（a）是为了探究物体在两个力作用下平衡时，两个力是否作用于 ；图（b）是为了探究物体在两个力作用下平衡时，这两个力是否作用于 。 【答案】 匀速直线运动 弹簧测力计 同一直线上 同一物体上 【详解】[1][2]当物体处于静止或匀速直线运动状态时，说明物体处于平衡状态，因此应探究当物体只受两个力作用而处于静止或匀速直线运动状态时，这两个力有怎样的关系。在探究“二力平衡的条件”实验时，需要记下弹簧测力计的示数，才可以比较二力大小关系。 [3]图（a）两个力未在同一直线上，因此是为了探究物体在两个力作用下平衡时，两个力是否作用在同一直线上。 [4]图（b）两个力未作用在同一物体上，因此是为了探究物体在两个力作用下平衡时，这两个力是否作用于同一物体上。 28．图是“探究二力平衡的条件”的实验过程。使用弹簧测力计前要先进行 操作； 如图（a）所示，木板在两个拉力的作用下静止，两个拉力方向 （选填“相同”或“相反”）。如图（b）所示，物体静止时，测力计的示数为 牛；当该物体以大小为1米/秒的速度竖直向下匀速运动时，测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 调零 相反 2.4 不变 【详解】[1]使用弹簧测力计前要先观察指针是否在零刻度线上，如果没有在零刻度线上，需要调零。 [2]由图（a）可知，木板受到的拉力F1水平向左，F2水平向右，两个拉力方向相反。 [3]由图（b）可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是2.4N。 [4]当该物体以大小为1米/秒的速度竖直向下匀速运动时，物体处于平衡状态，受到的拉力和重力是平衡力，重力不变，拉力不变，测力计的示数不变。 29．在“探究二力平衡的条件”实验中，应保持物体处于 或 状态进行研究。实验时，需要记下 的示数。图（a）、（b）所示的实验过程说明所探究的两个力需作用在 上，物体才能平衡。图（c）则可验证所探究的两个力必须作用于 。若实验时作用在物体上的两个力方向相同，则物体 处于平衡状态（选填“可能”或“不可能”）。 【答案】 静止 匀速直线运动 弹簧测力计 同一直线上 同一物体上 不可能 【详解】[1][2][3]在“探究二力平衡的条件”实验中，物体要处于平衡状态，物体在静止状态或匀速直线运动状态时都是平衡状态。应保持物体处于静止或匀速直线运动状态进行研究。实验时，需要记下弹簧测力计的示数。 [4][5][6]图（a）、（b）所示的实验过程说明所探究的两个力需作用在同一直线上，物体才能平衡。图（c）则可验证所探究的两个力必须作用于同一物体上。实验中，为了验证两个力必须作用在同一条直线上，应改变力的方向，使两个力不在同一条直线上，观察物体是否还保持静止状态，从而得出结论。若实验时作用在物体上的两个力方向相同，则物体不可能处于平衡状态。 30．为探究二力平衡的条件，小杨在一块轻纸片上固定两个绳套，用力传感器分别水平向左、向右拉纸片上的绳套，先使纸片静止，如图所示，将观察到的实验数据记录在表格的序号1中。接下来改变纸片两侧的拉力大小后，发现纸片突然向某一侧方向加速运动，将观察到的实验数据记录在表格的序号2中。最后小杨计算并记录了这两次数据的合力F大小，实验中的部分数据如下表。 实验序号 F1（牛） F2（牛） F（牛） 1 11.4 11.4 0 2 14.0 15.6 ？ （1）上述实验主要是为了探究能使得物体静止的同一直线的两个力 ； A．大小是否相等         B．方向是否相反     C．是否作用在同一物体 （2）求序号2中F的大小与方向； （3）小浦用一块重为0.4牛的木板替换纸片，用力传感器分别竖直向上、向下拉木板上的绳套，使木板静止，如下图所示，观察到两力传感器的示数不同，其中一个传感器的示数为12.0牛。求另一个传感器的示数可能的值。 【答案】 A 1.6N，水平向右 见解析 【详解】（1）[1]由表中数据可知，第1次两个力的大小相等，第2次两个力的大小不相等，主要是为了探究能使得物体静止的同一直线的两个大小是否相等，故选A。 （2）[2]序号2中F的大小 F=F2-F1=15.6N-14.0N=1.6NF的方向和较大的力F2的方向相同，F的方向水平向右。 （3）[3]木板受到重力、向上和向下的拉力，由力的合成得到木块的重力 F′=F′1-F′2=G=0.4N 若F1=12.0N，则 F′2=F′1-F′=12.0N-0.4N=11.6N 若F2=12.0N，则 F′1=F2′+F′=12.0N+0.4N=12.4N 一、单选题 1．在户外实践活动中，大壮与亮亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上大壮在车前用200N的力沿斜坡向上拉车，亮亮在后面用100N的力沿斜坡向上推车，如图所示，则车受到这两个力的合力大小和方向是（　　） A．300N，沿斜坡向上 B．300N，沿斜坡向下 C．100N，沿斜坡向上 D．100N，沿斜坡向下 【答案】A 【详解】斜坡路上，大壮在车前用200N的力沿斜坡向上拉车，亮亮在后面用100N的力沿斜坡向上推车，这两个力的方向相同且作用在同一直线上，这两个力的合力为 F=F拉+F推=200N+100N= 300N 方向是沿斜坡向上，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图甲所示，物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用，F1、F2的大小随时间变化的图像如图乙所示，在t1时间内，下列对物体所受的合力的分析正确的是（　　） A．先变大后变小，合力方向始终与F2相同 B．先变小后变大，合力方向始终与F2相同 C．先变大后变小，合力方向始终与F2相反 D．先变小后变大，合力方向始终与F2相反 【答案】C 【详解】根据图乙，在1时间内 F1F0 且大小不变 F2≤F0 初始时刻等于F0，然后先变小后变大，则两个力中较大的力为F1；根据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，合力的方向跟较大的那个力方向相同，则物体所受的合力的方向始终与F1相同，即合力的方向始终与F2相反； 0时刻时 F1F0、F2F0 即 F合F1-F20 当 F1F0、F2<F0 且逐渐变小时，即 F合F1-F2>0 合力变大； 当 F1F0、F2<F0 且逐渐变大时，即 F合F1-F2>0 合力变小；即在1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终与F2相反。 综上所述：ABD错误，C正确。 故选C。 二、填空题 3．天眼FAST 调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”，用充有氦气的气球将作业人员吊起，减小作业人员对反射面板的压力，形成“微重力”效果，使得作业人员能够到达反射面板任意地方执行巡检和维护作业，如图所示，当作业人员静止在反射面板上时，反射面板对人的支持力和人的重力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力，人所受的合力为 N。 【答案】 不是 0 【详解】[1]当人静止在反射面板上时，会受到氦气球对人向上的浮力，所以人受到的支持力和重力不相等，可以判断反射面板对人的支持力和人的重力不是一对平衡力。 [2]当作业人员静止在反射面板上时，他们所受到的各个力的作用效果相互抵消，因此人所受的合力为零，即合力为0N。 4．假设雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴（看成球形）的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f=kSv2，其中k为比例常数。已知雨滴在下落过程中最终都做匀速运动，则雨滴从静止开始下落到做匀速运动的过程中，其所受合力大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果有两个雨滴的半径之比为1∶3，则这两个雨滴的落地速度之比为 。 【答案】 变小 【详解】[1]雨滴从静止开始下落到做匀速运动的过程中，雨滴从静止开始下落时，合力大于0，且方向竖直向下，当雨滴做匀速直线运动时，雨滴的合力变为0，则整个过程中其所受合力大小变小。 [2]横截面积为 S=πr2 依题意得 f=kSv2 所以 f=kSv2=kπr2v2① 如果有两个雨滴的半径之比为1∶3，由题意可知，每个雨滴最终都做匀速直线运动，此时雨滴受到的空气阻力与其重力是一对平衡力，二力大小相等，即 ② 由①②得到 则这两个雨滴的落地速度之比为 三、实验题 5．某同学探究同一直线上二力的合成，合力的大小与二个分力大小、合力的方向与二个分力方向之间的关系。于是，他利用橡皮筋、弹簧测力计进行了实验研究。橡皮筋的原长为AB，在F=4牛的拉力作用下橡皮筋从AB伸长到AC，如图（a）所示；换用二个弹簧测力计，同时作用在橡皮筋的B点，保持二个弹簧测力计用力的方向不变（与拉力F的方向相同），两个拉力的大小分别为F1和F2，这时，也能使橡皮筋伸长同样的长度（BD=BC），如图（b）所示；保持二个弹簧测力计拉力的方向不变，三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度，测力计的示数记录在表一中。接着，使F1和F2沿相反方向同时拉橡皮筋的B点，三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度（橡皮筋的长度与前面实验相同），弹簧测力计的示数记录在表二中。 表一： 实验序号 拉力F1（牛） 拉力F2（牛） 拉力F（牛） （F1＋F2）（牛） 1 3 1 4 4 2 2 2 4 4 3 1 3 4 4 表二： 实验序号 拉力F1（牛） 拉力F2（牛） 拉力F（牛） （F1-F2）（牛） 1 5 1 4 4 2 6 2 4 4 3 7 3 4 4 (1)实验前，将弹簧测力计沿水平方向 ； (2)根据表一中的实验数据，比较F和F1、F2的大小方向之间的关系，归纳得出：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于 ，合力方向为 ； (3)根据表二中的实验数据，比较F和F1、F2的大小方向之间的关系，归纳得出： ； (4)实验过程中应用的科学方法为 。 【答案】(1)调零 (2) 二力之和 与二力方向相同 (3)同一直线上方向相反的二个力的合力大小等于二力之差，合力的方向与较大的力的方向相同 (4)等效替代法、控制变量法 【详解】（1）弹簧测力计沿水平方向使用前，将弹簧测力计沿水平方向调零。 （2）[1][2]据表一中的实验数据，比较F和F1、F2的大小方向之间的关系，归纳得出：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于二力之和，合力方向与二力方向相同。 （3）根据表二中的实验数据，比较F和F1、F2的大小方向之间的关系，归纳得出：同一直线上方向相反的二个力的合力大小等于二力之差，合力的方向与较大的力的方向相同。 （4）两个分力共同作用可以由一个力代替，这个力就是这两个分力的合力，采用的是等效替代法。 6．当小球静止在水平面上，小球所受水平面的支持力和所受的重力是一对平衡力，如图(a)所示．用细绳（沿斜面方向）拉住的小球也能静止在斜面上，这时除受重力G外，小球还受到斜面的支持力N（方向为垂直斜面向上）以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T，如图(b)所示．小红和小明决定研究当小球静止在斜面上时，斜面对小球的支持力N以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T的大小情况．他们用两个重力不同的光滑小球进行了两组实验，实验中用台式测力计测量支持力N，用弹簧测力计测量拉力T．每一组实验时，他们先将支持面水平放置，然后改变支持面与水平面的夹角，并保持拉力T的方向始终沿斜面向上，实验装置如图所示，实验数据记录如下表： 甲球                                                   乙球 实验序号 夹角θ 支持力N (牛) 拉力T (牛) 实验序号 夹角θ 支持力N (牛) 拉力T (牛) 1 0° 6.0 0 6 0° 10 0 2 30° 5.2 3.0 7 37° 8.0 6.0 3 45° 4.2 4.2 8 45° 7.1 7.1 4 53° 3.6 4.8 9 53° 6.0 8.0 5 60° 3.0 5.2 10 60° 5.0 8.7 (1)小球甲所受的重力为 牛，小球乙所受的重力为 牛； (2)分析比较实验序号2~5或7~10的斜面与水平面夹角、支持力N以及拉力T，可得出初步结论：重力一定的小球静止在斜面时，随着夹角增大 ． (3)在表一(或表二)中有两次实验序号中的支持力N和拉力T的数据恰好是互换的．若这一现象并不是偶然的，出现此现象的条件可能是：相应两次实验的支持面与水平面夹角θ ． (4)在上述小球静止在斜面上的情况中，小球所受的支持力N和拉力T可以用一个合力F替代，请你利用平衡力的知识（不计摩擦），判断该合力F的方向： ． 【答案】 6 10 支持力N减小，拉力T增大 之和为90° 竖直向上 【分析】(1)二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上；静止在水平上的物体受到的重力和支持力大小相等、方向相反，是一对平衡力； (2)分析比较实验序号2∼5或7∼10的斜面与水平面夹角、支持力以及拉力，根据表格中的数据即可直接得出支持力、拉力与夹角的关系； (3)表一中2、5组实验数据（或表二中7、9组实验数据），支持力、拉力的数据恰好是互换的，分析两次实验的支持面与水平面夹角之和的特点，再比较其它实验数据可以得出结论； (4)小球在斜面上保持静止状态，其重力可分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力；再据二力平衡知识可知重力沿斜面向下的分力与拉力是平衡力；物体对斜面的压力等于物体垂直于斜面向下的分力；物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对作用力与反作用力；据此分析合力与重力的大小关系、合力的方向． 【详解】(1)[1]当小球静止在水平面上，小球所受水平面的支持力和所受的重力是一对平衡力，所以大小相等；由表中数据可知：甲球的重力 ； [2]乙球的重力 ； (2)[3]分析表一或表二中的实验数据，比较表中7∼10或2∼5的斜面与水平面夹角、支持力以及拉力，重力一定的小球静止在斜面时，随着夹角增大，支持力减小，拉力增大； (3)[4]分析表一中2、5组实验数据，支持力、拉力的数据恰好是互换的，比较两组实验数据发现，第2组实验的支持面与水平面夹角为30°，第5组实验的支持面与水平面夹角为60°，两次实验的支持面与水平面夹角之和为90°，而其他各组实验数据中不具备此特点；所以出现该现象（支持力、拉力的数据恰好是互换的）的条件可能是相应两次实验的支持面与水平面夹角之和为90°； (4)[5]小球在斜面上保持静止状态，其重力可分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力；根据平衡条件可知重力沿斜面向下的分力与拉力是平衡力，大小相等；小球对斜面的压力等于小球垂直于斜面向下的分力；小球对斜面的压力与斜面对小球的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等；所以小球所受的支持力和拉力可以用一个合力代替，合力大小等于分力和的合力，即合力大小为物重；合力的方向与重力方向相反，竖直向上． 【点睛】本题重点考查控制变量法与探究性实验方案，要求学生对所学知识及实验方法等在熟练的基础上，一定要灵活运用，通过已有的知识解决未知的问题．本题是一道非常有代表的综合型拓展题． 一、填空题 1．某同学用图所示的装置研究匀速提起重物时，重物所受拉力的特点。他每次都用电动机匀速提起同一重为2牛的小球，并用弹簧测力计测出小球所受的拉力大小。请仔细观察图中的现象和测量结果，然后归纳得出初步结论。 ①观察图（a）或（b）可知： ； ②比较图（a）和（b）可知： 。 【答案】 匀速提起重物时，拉力的大小等于物体受到的重力大小，方向与重力方向相反 匀速提起重物时，拉力的大小与物体运动速度无关 【详解】①[1]观察图（a）或（b），两图均拉动物体向上做匀速直线运动，通过测力计的示数及拉力方向可知，匀速提起重物时，重物所受的拉力与重力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。 ②[2]比较图（a）和（b），两图拉动物体的速度不同，但测力计的示数仍是相同的，可知以不同速度匀速提起同一重物，所用的拉力大小（和方向）是相同的，说明了匀速提起重物时，拉力的大小与物体运动速度无关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$