内容正文:
力的合成 同步训练
一.选择题(共5小题)
1.成都崇州高空跳伞,运动员乘飞机升至高空后跳下。如图所示,运动员竖直下落,降落伞张开之前运动员加速下落并完成空中动作,开伞后利用降落伞减缓下降速度,最后缓慢匀速安全着陆。已知运动员质量为50kg,降落伞质量为20kg,忽略空气对人的阻力,g取10N/kg。关于高空跳伞,下列说法正确的是( )
A.运动员从打开伞直到降落到地面,合力方向先向上后向下
B.匀速下落阶段,运动员对伞的的拉力为500N
C.开伞前,加速下降过程中,运动员受的合力大小越来越大
D.开伞后,减速下降过程中,伞对绳子的拉力大于绳对伞的拉力
2.如图所示,物体A所受的重力为130N,滑轮所受的重力是10N,当整个装置静止时,弹簧测力计的读数是34N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B所受的重力是( )
A.40N B.60N C.12N D.7N
3.竖直向上抛出一个重12N的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力为2N,且大小不变,则小球在上升过程中,所受合力的大小和方向,下列判断正确的是( )
A.10N,竖直向下 B.14N,竖直向上
C.0N,竖直向上 D.14N,竖直向下
4.如图所示两个人沿水平方向推一张桌子,F1的大小为120牛,水平向右;F2的大小为100牛,水平向左,则这两个力的作用效果与下列哪个力相同( )
A.220牛,水平向右 B.120牛,水平向右
C.100牛,水平向左 D.20牛,水平向右
5.如图甲所示,用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~6s,物体受到的拉力小于摩擦力
B.6~9s,物体处于非平衡状态
C.9~12s,物体所受摩擦力为零
D.0~12s,物体所受的摩擦力为6N
二.填空题(共5小题)
6.一个在空中运动的小球,所受的重力为8N,若考虑空气阻力,其大小始终为3N,当小球竖直向上运动时和向下运动时,所受的合力分别为 和 。
7.把一个重为2N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。若空气阻力大小恒为0.8N,且方向总是与运动方向相反,则苹果在上升过程中所受合力的大小为 N,合力的方向为 。
8.一水桶重10N,往其中注入50N的水,用100N的力竖直向上提起水桶,则水桶受到的合力是 N,方向是 。
9.跳伞运动员连同装置共重700N,他在飞机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为50N,则这两个力的合力的大小为 ,合力的方向是 。
10.如图所示,小蕊用150N的力,欲竖直向上搬起质量为20千克的石块,则这两个力的合力为 N,石块所受力的合力为 N。(g=10N/kg)
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.成都崇州高空跳伞,运动员乘飞机升至高空后跳下。如图所示,运动员竖直下落,降落伞张开之前运动员加速下落并完成空中动作,开伞后利用降落伞减缓下降速度,最后缓慢匀速安全着陆。已知运动员质量为50kg,降落伞质量为20kg,忽略空气对人的阻力,g取10N/kg。关于高空跳伞,下列说法正确的是( )
A.运动员从打开伞直到降落到地面,合力方向先向上后向下
B.匀速下落阶段,运动员对伞的的拉力为500N
C.开伞前,加速下降过程中,运动员受的合力大小越来越大
D.开伞后,减速下降过程中,伞对绳子的拉力大于绳对伞的拉力
【分析】(1)同一直线上的二力合成,方向相反,合力等于二力之差,方向同较大的力;
(2)匀速运动的物体受力平衡,二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上;
(3)相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上。
【解答】解:A、开伞后利用降落伞减缓下降速度,此时阻力大于重力,合力方向向上,最后缓慢匀速安全着陆,阻力等于重力,合力为零,则合力方向没有改变,故A错误;
B、匀速下落阶段,受力平衡,忽略空气对人的阻力,运动员重力与伞对运动员的拉力大小相等,为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,伞对运动员的拉力与运动员对伞的的拉力为相互作用力,大小相等,故运动员对伞的的拉力为500N,故B正确;
C、开伞前,加速下降过程中,忽略空气对人的阻力,只受到重力,合力大小等于重力,则运动员受的合力大小不变,故C错误;
D.开伞后,减速下降过程中,伞对绳子的拉力与绳对伞的拉力是相互作用力,大小相等。
故选:B。
2.如图所示,物体A所受的重力为130N,滑轮所受的重力是10N,当整个装置静止时,弹簧测力计的读数是34N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B所受的重力是( )
A.40N B.60N C.12N D.7N
【分析】根据弹簧测力计的示数,由力的平衡条件计算绳子的拉力,B悬空且处于静止状态,根据二力平衡条件求出B的重力。
【解答】解:由题知,弹簧测力计的示数为34N,滑轮重10N,滑轮两侧绳子的拉力是相等的,B悬空且处于静止状态,由二力平衡条件可得绳子的拉力F=GB,
由力的平衡条件可得:2F+G轮=2GB+G轮=F弹,
GB12N。
故选:C。
3.竖直向上抛出一个重12N的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力为2N,且大小不变,则小球在上升过程中,所受合力的大小和方向,下列判断正确的是( )
A.10N,竖直向下 B.14N,竖直向上
C.0N,竖直向上 D.14N,竖直向下
【分析】根据同一直线上力的合成方法解题:
(1)两力在同一直线上方向相同时,合力的大小等于两分力的大小之和,方向与分力方向相同;
(2)两力在同一直线上,方向相反时,合力大小等于两力大小之差,方向与较大的力的方向相同。
【解答】解:小球在上升过程中,重力为12N,空气阻力为2N,这两个力的方向都是竖直向下的,所以合力为12N+2N=14N,故D正确。
故选:D。
4.如图所示两个人沿水平方向推一张桌子,F1的大小为120牛,水平向右;F2的大小为100牛,水平向左,则这两个力的作用效果与下列哪个力相同( )
A.220牛,水平向右 B.120牛,水平向右
C.100牛,水平向左 D.20牛,水平向右
【分析】同一直线上方向相反的二力合成,合力等于两力之差,方向同较大的力。
【解答】解:两个人沿水平方向推一张桌子,F1的大小为120牛,水平向右;F2的大小为100牛,水平向左,这是同一直线上方向相反的二力合成,合力等于两力之差,F=F1﹣F2=120N﹣100N=20N,方向与较大的F1方向相同,即水平向右。
而合力的作用效果与分力的作用效果相同,故D正确,ABC错误。
故选:D。
5.如图甲所示,用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~6s,物体受到的拉力小于摩擦力
B.6~9s,物体处于非平衡状态
C.9~12s,物体所受摩擦力为零
D.0~12s,物体所受的摩擦力为6N
【分析】由图乙的v﹣t图象可以判断物体在不同时刻的运动情况;
由图乙的F﹣t图象可以得出物体在不同时刻所受到的推力大小,
由图乙v﹣t图象找出物体什么时候处于平衡状态,然后由平衡条件求出物体所受摩擦力大小,
物体与地面间的摩擦力与接触面的材料、接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力决定。
【解答】解:A、0~6s,物体做加速运动,受力不平衡,物体受到的拉力大于摩擦力,故A错误;
B、6~9s,物体处于静止状态,到平衡力的作用,故B错误;
C、9~12s,物体做减速运的,拉力大于摩擦力,故C错误;
D、0~12s,物体在运动过程中,压力和接触面的粗糙程度都不变,摩擦力不变,都等于做匀速直线运动时的摩擦力,为6N,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共5小题)
6.一个在空中运动的小球,所受的重力为8N,若考虑空气阻力,其大小始终为3N,当小球竖直向上运动时和向下运动时,所受的合力分别为 11N 和 5N 。
【分析】(1)球在竖直向上运动过程中所受重力竖直向下,空气阻力竖直向下,重力跟空气阻力属于同一直线上同方向二力的合成,其合力的大小等于两个力的大小之和;
(2)球在竖直向下运动过程中所受重力竖直向下,空气阻力竖直向上,重力跟空气阻力属于同一直线上同方向二力的合成,其合力的大小等于两个力的大小之差。
【解答】解:
(1)球在竖直向上运动过程中,所受重力竖直向下,空气阻力竖直向下,则小球所受合力F合=f+G=3N+8N=11N;
(2)球在竖直向下运动过程中,所受重力竖直向下,空气阻力竖直向上,则小球所受合力F合′=G﹣f=8N﹣3N=5N。
故答案为:11N;5N。
7.把一个重为2N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。若空气阻力大小恒为0.8N,且方向总是与运动方向相反,则苹果在上升过程中所受合力的大小为 2.8 N,合力的方向为 竖直向下 。
【分析】根据力的合成计算合力的大小并判断合力的方向,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和,方向与两个力的方向相同;同一直线反方向二力的合力等于二力之差,方向与较大的力的方向相同。
【解答】解:苹果竖直向上抛出后,上升的过程中,受到的重力的方向是竖直向下,空气阻力也是竖直向下。所以此时苹果受到的合力是2N+0.8N=2.8N,方向是竖直向下。
故答案为:2.8;竖直向下。
8.一水桶重10N,往其中注入50N的水,用100N的力竖直向上提起水桶,则水桶受到的合力是 40 N,方向是 竖直向上 。
【分析】对水桶受力分析,然后根据同一直线上力的合成方法求出物体受到的合力。
【解答】解:水桶受到竖直向下的总重力G=50N+10N=60N,竖直向上的拉力F=100N,则水桶受到的合力F合=F﹣G=100N﹣60N=40N,方向与拉力F的方向相同,即竖直向上。
故答案为:40;竖直向上。
9.跳伞运动员连同装置共重700N,他在飞机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为50N,则这两个力的合力的大小为 650N ,合力的方向是 竖直向下 。
【分析】运动员受到竖直向上的空气阻力和竖直向下的重力,二力的方向相反,所以求解它们合力大小的方法是:同一直线反方向二力的合力等于二力之差,方向与较大力的方向相同。
【解答】解:伞未打开时,运动员受竖直向下的重力及向上的阻力,二力方向相反,故合力:F=G﹣f=700N﹣50N=650N;方向与重力的方向一致,即合力的方向竖直向下。
故答案为 650N,竖直向下。
10.如图所示,小蕊用150N的力,欲竖直向上搬起质量为20千克的石块,则这两个力的合力为 50 N,石块所受力的合力为 0 N。(g=10N/kg)
【分析】石块所受竖直向下的重力G,竖直向上小孩的作用力F在同一直线上方向相反,其合力的大小等于两个力的大小之差;石块静止,处于平衡状态,石块受到平衡力的作用。
【解答】解:石块所重力G=mg=20kg×10N/kg=200N,方向竖直向下,
小孩对石块的作用力F=150N,方向竖直向上,
则石块所受二力的合力:F合=G﹣F=200N﹣150N=50N;
因石块处于静止状态,受平衡力的作用,所以石块所受合力大小为0N。
故答案为:50;0。
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