5.3 二力合成 二力平衡（分层作业）-【上好课】八年级物理上册同步高效课堂（沪科版·五四学制·2024）

第3节 二力合成 二力平衡 一、二力合成 1. 如图所示，两个小孩能提起一桶水，一个大人同样能提起这桶水。这现象表明：大人用的力与两个小孩用的力的_________相同，大人施加的力是两个小孩的力的_____力（选填“合”或“分”）。 2. 研究同一直线上方向相同的两个力合成的实验，如图所示，实验过程中，需要同时用力F1、F2拉弹簧和单独用力F拉弹簧，这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达 的位置（先填“不同”或“相同”），目的是 。    3．作用在物体上的两力分别为F1=3N和F2=5N，并且两力在同一水平直线上，则F1和F2的合力最大值和最小值分别为 N、 N。 4. 体育课上，某同学在用大小为70牛的力竖直向上拿起一个质量为5千克的实心铅球，求 （1）该铅球的重力； （2）该学生在拿起铅球的过程中，铅球受到的合力大小和方向。 5. 如图所示，在研究“同一直线上二力合成”时，实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉该弹簧，都将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证一个力与两个力的 相同，这种方法叫做 。（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）    二、二力平衡 6. 如图所示，一个重3N的吊灯悬挂在天花板上，请作出吊灯所受重力和拉力的示意图。 7. 下列物体中，正在受到平衡力作用的是（　　） A．竖直向上抛出的橡皮 B．随观光电梯一起匀速上升的游客 C．沿光滑斜坡滚下的小球 D．正在匀速转向行驶的汽车 8. 如图所示，女孩用大小为F的拉力竖直向上提书包，但书包静止不动，未离开地面。若书包的重力为G，此时书包的重力G和拉力F的合力大小为（　　） A．0 B．G-F C．F D．G+F 9. 春分这一天，我国民间流行“竖蛋游戏”（如图所示）。关于竖立在水平桌面上的鸡蛋的受力情况，下列说法正确的是（　　）    A．鸡蛋所受的重力和鸡蛋对桌面的压力是一对相互作用力 B．鸡蛋对桌面的压力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 C．鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 D．鸡蛋对桌面的压力和鸡蛋所受的重力是一对平衡力 10. 放在水平桌面上水杯所处的静止状态和列车所处的匀速直线运动状态，都是 状态，水杯此时受到 个力的作用，若水杯重为2N，则它受到的支持力是 N。 11. 建筑工地的起重机正匀速吊起一个工件，工件的质量为100kg，则起重机的钢丝绳对物体的拉力的大小和方向分别为（　　） A．100N，方向竖直向上 B．980N，方向竖直向下 C．100N，方向竖直向下 D．980N，方向竖直向上 12. 为确定厚度均匀、形状不规则的平板状物体的重心位置，某同学将该物体上的A点悬挂在细线上，用铅笔在物体上画出细线的延长线AB，如图甲所示。再将该物体上的C点悬挂在细线上，用铅笔在物体上画出细线的延长线CD，CD和AB的交点为E，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．当图甲中的物体静止时，细线对物体的拉力和物体的重力是一对相互作用力 B．当图甲中的物体静止时，细线对物体拉力的方向和物体所受重力的方向不在一条直线上 C．图乙中E点是物体的重心 D．若将图乙中该物体上的F点悬挂在细线上，细线的延长线不通过E点 13. 书静止在水平桌面上，下面属于相互作用力的是（　　） A．书对桌面的压力与桌面对书的支持力 B．书对桌面的压力与书所受的重力 C．书所受的重力与桌面对书的支持力 D．书所受的重力与地球对书的引力 14. 一辆模型小车在水平面上向右匀速行驶，其质量为50kg，在行驶过程中该车受到的阻力等于车重的0.2倍。求： （1）小车所受重力的大小； （2）小车在行驶过程中受到的牵引力大小和方向。 15．物体间力的作用是相互的。实验表明，两个物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反。如图所示，一个物体静止放在水平桌面上。 （1）画出物体所受各力的示意图。 （2）下面是“物体对桌面的压力与物体受到的重力大小相等”的推证过程，请将内容补充完整。 由于物体静止（即处于平衡状态），所以物体受到的 和 是一对平衡力，大小 ；由于桌面对物体的支持力和 是一对相互作用力，所以二力大小相等；因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等。 16. （2024·闵行·二模）大小相等的两个力F1与F2作用于物体上，能使物体处于平衡状态的是（　　） A B C D 17.（23-24八年级上·杨浦·期末）重为15牛的一个木块在6牛的水平推力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，则该木块受到的摩擦力为（　　） A．6牛 B．9牛 C．15牛 D．21牛 18．（22-23八年级上·奉贤·期末）某同学用绳系住重力为2N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v1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v2匀速下降，若，则绳对物体的拉力 （选填“大于”或“小于”或“等于”）2N，方向为 。 19.（23-24八年级上·普陀·期末）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。 20.（22-23八年级上·长宁·期末）如图所示是某同学在探究同一直线上同方向两个力的合成实验中出现的情景，根据该情景回答下列各题： ①由（a）、（b）或（a）、（c）可知：力可以改变物体的 ； ②由（a）、（b）和（a）、（c）表明：力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相比较是 （选填“相同”或“不相同”）的； ③由（b）和（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 二力合成 二力平衡 一、二力合成 1. 如图所示，两个小孩能提起一桶水，一个大人同样能提起这桶水。这现象表明：大人用的力与两个小孩用的力的_________相同，大人施加的力是两个小孩的力的_____力（选填“合”或“分”）。 【答案】作用效果，合 【详解】两个小孩共同提起一桶水，而大人一个人就可以提起，就是说大人用的力与两个小孩用的力的作用效果相同，大人施加的力是两个小孩的力的合力。 2. 研究同一直线上方向相同的两个力合成的实验，如图所示，实验过程中，需要同时用力F1、F2拉弹簧和单独用力F拉弹簧，这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达 的位置（先填“不同”或“相同”），目的是 。    【答案】 相同 力F1、F2对弹簧产生的作用效果与力F的作用效果相同 【详解】实验过程中，用力F1、F2拉弹簧和单独用力F拉弹簧，这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达相同的位置，则力F1、F2对弹簧产生的作用效果，跟力F的作用效果相同，则力F是力F1、F2的合力。 3．作用在物体上的两力分别为F1=3N和F2=5N，并且两力在同一水平直线上，则F1和F2的合力最大值和最小值分别为 N、 N。 【答案】 8 2 【详解】F1、F2这两个力作用在同一直线上，但方向是否相同并不知道，所以有两种可能：如果方向相同，F1和F2的合力最大，合力最大值 F合最大=F1+F2=3N+5N=8N 如果方向相反，F1和F2的合力最小，合力最小值 F合最小=F2-F1=5N-3N=2N 4. 体育课上，某同学在用大小为70牛的力竖直向上拿起一个质量为5千克的实心铅球，求 （1）该铅球的重力； （2）该学生在拿起铅球的过程中，铅球受到的合力大小和方向。 【答案】（1）49N；（2）21N，竖直向上 【详解】（1）铅球受到的重力G=mg=5kg×9.8N/kg=49N （2）铅球受到竖直向下的重力G=49N，竖直向上的力F=70N，由于两个力在同一直线上，方向相反，则铅球受到的合力F合=F-G=70N-49N=21N 合力方向与较大的力的方向相同，则合力的方向与F方向相同，方向竖直向上。 答：（1）该铅球的重力是49N； （2）铅球受到的合力大小是21N，方向竖直向上。 5. 如图所示，在研究“同一直线上二力合成”时，实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉该弹簧，都将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证一个力与两个力的 相同，这种方法叫做 。（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）    【答案】 作用效果 等效替代法 【详解】两次实验中都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B，使得弹簧的形变量相同，故这样做的目的是为了保证两次实验中力的作用效果相同。 将力的作用效果用弹簧的形变量来代替，这种研究方法叫等效替代法。 二、二力平衡 6. 如图所示，一个重3N的吊灯悬挂在天花板上，请作出吊灯所受重力和拉力的示意图。 【答案】见右图。 【详解】一个重3N的吊灯悬挂在天花板上，灯保持静止状态，因此受到平衡力，即灯的重力和绳子给灯的拉力是一对平衡力，二者大小相等，方向相反。首先确定重心，重力方向竖直向下，重力大小为3N，从重心处画一条竖直向下的3N的力；根据灯的重力和绳子给灯的拉力是一对平衡力，所以拉力方向竖直向上，大小也为3N，如图所示。 7. 下列物体中，正在受到平衡力作用的是（　　） A．竖直向上抛出的橡皮 B．随观光电梯一起匀速上升的游客 C．沿光滑斜坡滚下的小球 D．正在匀速转向行驶的汽车 【答案】B 【详解】A．竖直向上抛出的橡皮，受到竖直向下空气阻力和重力，两个力方向相同，不是平衡力，故A不符合题意； B．随观光电梯一起匀速上升的游客做匀速直线运动，属于平衡状态，受平衡力的作用，故B符合题意； C．沿光滑斜坡滚下的小球，速度越来越大，不是平衡状态，故C不符合题意； D．正在匀速转向行驶的汽车，运动方向发生改变，不属于平衡状态，不受平衡力的作用，故D不符合题意。 故选B。 8. 如图所示，女孩用大小为F的拉力竖直向上提书包，但书包静止不动，未离开地面。若书包的重力为G，此时书包的重力G和拉力F的合力大小为（　　） A．0 B．G-F C．F D．G+F 【答案】B 【详解】书包没有被提起，此时书包处于静止状态即平衡状态，未离开地面，受地面的支持力，还受到竖直向下的重力和向上的拉力，由力的平衡可知F+F支=G 重力大于拉力，书包的重力G和拉力F的合力大小为F合=G-F 故选B。 9. 春分这一天，我国民间流行“竖蛋游戏”（如图所示）。关于竖立在水平桌面上的鸡蛋的受力情况，下列说法正确的是（　　）    A．鸡蛋所受的重力和鸡蛋对桌面的压力是一对相互作用力 B．鸡蛋对桌面的压力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 C．鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 D．鸡蛋对桌面的压力和鸡蛋所受的重力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．鸡蛋所受的重力和鸡蛋对桌面的压力，两力的方向都向下，不是一对相互作用力，故A错误； B．鸡蛋对桌面的压力和桌面对鸡蛋的支持力，两力作用在不同物体上，不是平衡力，故B错误； C．鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力，受力物体都是鸡蛋，符合二力平衡的条件，故C正确； D．鸡蛋对桌面的压力和鸡蛋所受的重力，两力的方向相同，不是一对平衡力，故D错误。 故选C。 10. 放在水平桌面上水杯所处的静止状态和列车所处的匀速直线运动状态，都是 状态，水杯此时受到 个力的作用，若水杯重为2N，则它受到的支持力是 N。 【答案】 平衡 2/两 2 【详解】物体处于平衡状态时速度大小和运动方向均不变，水杯所处的静止状态和列车所处的匀速直线运动状态，都是平衡状态。 水杯受竖直向下的重力、竖直向上的支持力两个力的作用，且这两个力是一对平衡力，大小相等，方向相反，则F=G=2N 11. 建筑工地的起重机正匀速吊起一个工件，工件的质量为100kg，则起重机的钢丝绳对物体的拉力的大小和方向分别为（　　） A．100N，方向竖直向上 B．980N，方向竖直向下 C．100N，方向竖直向下 D．980N，方向竖直向上 【答案】D 【详解】工件的重力G=mg=100kg×9.8N/kg=980N 由于此时工件处于匀速直线运动状态，即处于平衡状态，故此时所受的拉力和重力是一对平衡力，所以工件受到的拉力F拉=G=980N，方向竖直向上。故选D。 12. 为确定厚度均匀、形状不规则的平板状物体的重心位置，某同学将该物体上的A点悬挂在细线上，用铅笔在物体上画出细线的延长线AB，如图甲所示。再将该物体上的C点悬挂在细线上，用铅笔在物体上画出细线的延长线CD，CD和AB的交点为E，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．当图甲中的物体静止时，细线对物体的拉力和物体的重力是一对相互作用力 B．当图甲中的物体静止时，细线对物体拉力的方向和物体所受重力的方向不在一条直线上 C．图乙中E点是物体的重心 D．若将图乙中该物体上的F点悬挂在细线上，细线的延长线不通过E点 【答案】C 【详解】AB．图甲中，物体受到细线的拉力和重力的作用，处于静止，所以拉力与重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故AB错误； C．图甲中，用细线在A点悬挂时，则物体的重心在AB上，图乙中，用细线在C点悬挂时，物体的重心在CD上，而E点是AB与CD的相交点，则E点是物体的重心，故C正确； D．细线悬挂在F点，则细线此时的延长线也通过物体的重心E点，故D错误。 故选C。 13. 书静止在水平桌面上，下面属于相互作用力的是（　　） A．书对桌面的压力与桌面对书的支持力 B．书对桌面的压力与书所受的重力 C．书所受的重力与桌面对书的支持力 D．书所受的重力与地球对书的引力 【答案】A 【详解】A．书静止在水平桌面上，书对桌面的压力与桌面对书的支持力，两个大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，是相互作用力，故A符合题意； B．书静止在水平桌面上，书对桌面的压力方向竖直向下，书所受的重力也竖直向下，两个力方向相同，不是相互作用力，故B不符合题意； C．书受到的重力与桌面对书的支持力，两个力都作用在书上，不是相互作用力，故C不符合题意； D．书所受的重力与地球对书的引力受力物均为书本，两个力不是相互作用，故D不符合题意。 故选A。 14. 一辆模型小车在水平面上向右匀速行驶，其质量为50kg，在行驶过程中该车受到的阻力等于车重的0.2倍。求： （1）小车所受重力的大小； （2）小车在行驶过程中受到的牵引力大小和方向。 【答案】（1）500N；（2）100N，向右。 【详解】（1）小车所受重力为 （2）小车在水平面上向右匀速行驶，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，方向相反，阻力的方向向左，则牵引力的方向为向右，大小为 答：（1）小车所受重力的大小为500N； （2）小车在行驶过程中受到的牵引力大小为100N，方向向右。 15．物体间力的作用是相互的。实验表明，两个物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反。如图所示，一个物体静止放在水平桌面上。 （1）画出物体所受各力的示意图。 （2）下面是“物体对桌面的压力与物体受到的重力大小相等”的推证过程，请将内容补充完整。 由于物体静止（即处于平衡状态），所以物体受到的 和 是一对平衡力，大小 ；由于桌面对物体的支持力和 是一对相互作用力，所以二力大小相等；因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等。 【答案】（1）见下图；（2）重力，支持力，相等，物体对桌面的压力。 【详解】物体静止放在水平桌面上受到重力和支持力的作用，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如图所示： （2）由于物体静止（即处于平衡状态），所以物体受到的重力和支持力是一对平衡力，即大小相等，方向相反；根据题意桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对相互作用力，大小相等，因此桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力大小相等. 16. （2024·闵行·二模）大小相等的两个力F1与F2作用于物体上，能使物体处于平衡状态的是（　　） A B C D 【答案】D 【详解】作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上，这两个力是一对平衡力，此时物体处于平衡状态。 AB．两个力不在一条直线上，不是一对平衡力，不能使物体处于平衡状态，故AB不符合题意； C．两个力不在同一个物体上，不是一对平衡力，不能使物体处于平衡状态，故C不符合题意； D．两个力作用在同一个物体上，且这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，这两个力是一对平衡力，能使物体处于平衡状态，故D符合题意。 故选D。 17.（23-24八年级上·杨浦·期末）重为15牛的一个木块在6牛的水平推力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，则该木块受到的摩擦力为（　　） A．6牛 B．9牛 C．15牛 D．21牛 【答案】A 【详解】木块在水平面上做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，水平方向上受到的摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等。因为推力等于6N，则受到的摩擦力也为6N，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 18．（22-23八年级上·奉贤·期末）某同学用绳系住重力为2N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v1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v2匀速下降，若，则绳对物体的拉力 （选填“大于”或“小于”或“等于”）2N，方向为 。 【答案】 2 等于 竖直向上 【详解】当钢丝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2N。 第二次拉着物体匀速下降时，物体仍处于平衡状态，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2N，拉力方向与重力方向相反，竖直向上。 19.（23-24八年级上·普陀·期末）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】（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 f=F合1-G=0.08N-0.05N= 0.03N （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 F合2=G-f=0.05N-0.03N= 0.02N 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。 20.（22-23八年级上·长宁·期末）如图所示是某同学在探究同一直线上同方向两个力的合成实验中出现的情景，根据该情景回答下列各题： ①由（a）、（b）或（a）、（c）可知：力可以改变物体的 ； ②由（a）、（b）和（a）、（c）表明：力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相比较是 （选填“相同”或“不相同”）的； ③由（b）和（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是： 。 【答案】 形状 相同 见解析 【详解】①（a）、（b）或（a）、（c），弹簧伸长了，形状发生了变化，可知：力可以改变物体的形状。 ②（a）、（b）和（a）、（c）弹簧伸长的长度相同，说明力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相比较是相同的。 ③b中两个力的方向相同，且其力之和等于c的力大小，b两个力的共同效果与c一个力的效果相同，可得同一直线上同方向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。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$