内容正文:
专题7.2 力的合成【一大题型】
【沪科版2024】
【题型1 力的合成】 1
知识点1:合力的定义
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 ,那么这个力就叫做几个力的合力,组成合力的每一个力叫做 分力 。
知识点2:力的合成
1.同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的 大小之和 ,方向跟这两个力的方向 相同 ,即F= F1+F2 。
2.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 ,方向跟较大的那个力的方向 相同 ,即F= F1-F2 。
识记口诀:同向相加,异向相减,方向随大。
【题型1 力的合成】
【例1】关于同一条直线上的两个分力F1、F2,以及它们的合力F,下列说法正确的是( )
A.两个分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同
B.合力和分力可能是实际存在的力
C.合力和分力同时作用在物体上
D.合力F一定大于任何一个分力
【变式1-1】同学们学了“同一直线上二力的合成”后开展讨论,下面说法中正确的是( )
A.同一直线上两个力的合力可能小于其中任何一个力
B.同一直线上两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.同一直线上两个力的合力一定小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力一定不为零
【变式1-2】一个物体受到同一直线上两个力的作用,其中F1=3N,F2=4N,若用一个力等效代替这两个力,则这个力的大小可能是( )
A. B. C.或 D.无法确定
【变式1-3】假期社区服务劳动中,小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是:( )
A.200N B.300N C.500N D.700N
【变式1-4】竖直向上抛出一个重15N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分别是( )
A.17N,竖直向下 B.13N,竖直向上
C.17N,竖直向上 D.13N,竖直向下
【变式1-5】暑假期间,小明帮助爸爸干农活(如图所示),爸爸用500N的力拉车,小明用200N的力推车,他们合力的大小是( )
A.500N B.700N C.300N D.200N
【变式1-6】一个物体受到在同一直线上的两个力的作用,它们的合力大小等于50牛,已知其中一个力的大小是30牛,那么另一个力的大小( )
A.一定是20牛 B.可能是70牛 C.一定是80牛 D.可能是80牛
【变式1-7】一个同学将重为6N的物体竖直向上抛出,若物体运动过程中受到的空气阻力恒为1N。则物体在上升过程中,受到的合力大小和方向为( )
A.7N,竖直向下 B.5N,竖直向上
【变式1-8】某同学在超市购物时,用的水平力推着购物车在水平地面上向右做匀速直线运动,突然他发现前面有位老人,于是马上用的水平力向左拉小车,使小车减速,在减速运动过程中,小车所受的合力为 ,方向 。
【变式1-9】中国男子排球超级联赛在临沂奥体中心拉开帷幕,各支球队展开激烈角逐。如图所示,是比赛中扣球的场景,若排球重为3N,运动员用200N的力竖直向下扣球,则排球受到的合力是 N,合力的方向为 。竖直上升到最高点的排球,假如它受到的所有的力突然全部消失,它将 (选填“做匀速直线运动”或“保持静止”)。
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专题7.2 力的合成【一大题型】
【沪科版2024】
【题型1 力的合成】 1
知识点1:合力的定义
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 ,那么这个力就叫做几个力的合力,组成合力的每一个力叫做 分力 。
知识点2:力的合成
1.同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的 大小之和 ,方向跟这两个力的方向 相同 ,即F= F1+F2 。
2.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 ,方向跟较大的那个力的方向 相同 ,即F= F1-F2 。
识记口诀:同向相加,异向相减,方向随大。
【题型1 力的合成】
【例1】关于同一条直线上的两个分力F1、F2,以及它们的合力F,下列说法正确的是( )
A.两个分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同
B.合力和分力可能是实际存在的力
C.合力和分力同时作用在物体上
D.合力F一定大于任何一个分力
【答案】A
【解析】A.合力与分力的关系是等效替代的关系,因此两个分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同,故A正确;
B.合力和分力本身并不是实际存在的力,而是用来分析和描述力的作用效果的工具或方法,故B错误;
C.合力与分力的关系是等效替代的关系,所以合力和分力并不是同时作用在物体上,故C错误;
D.当同一直线上二力方向相反时,合力F的大小等于这两个力的差,因而合力一定小于较大的分力,因此合力不一定大于其中任何一个分力,故D错误。
故选A。
【变式1-1】同学们学了“同一直线上二力的合成”后开展讨论,下面说法中正确的是( )
A.同一直线上两个力的合力可能小于其中任何一个力
B.同一直线上两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.同一直线上两个力的合力一定小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力一定不为零
【答案】A
【解析】AB.当物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,所以合力小于任何一个分力,故A正确,B错误;
C.由于同一直线、同方向二力的合力大小等于二力之和,即合力一定大于其中任何一个力,故C错误;
D.如果物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,故D错误。
故选A。
【变式1-2】一个物体受到同一直线上两个力的作用,其中F1=3N,F2=4N,若用一个力等效代替这两个力,则这个力的大小可能是( )
A. B. C.或 D.无法确定
【答案】C
【解析】根据题意知道,一个物体受到同一直线上两个力的作用,若两个力的方向相反,则合力是
F=F2 -F1 =4N-3N=1N
若两个力的方向相同,则合力是
F′=F2 +F1 =4N+3N=7N
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式1-3】假期社区服务劳动中,小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是:( )
A.200N B.300N C.500N D.700N
【答案】B
【解析】小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,两力作用在同一直线上,且方向相同,故合力为二力之和,即
200N+100N=300N
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-4】竖直向上抛出一个重15N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分别是( )
A.17N,竖直向下 B.13N,竖直向上
C.17N,竖直向上 D.13N,竖直向下
【答案】A
【解析】由于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;小球在上升过程中,受到的重力方向竖直向下,受到的阻力方向竖直向下,重力为15N,空气阻力为2N,所以受到的合力
F=15N+2N=17N
合力的方向竖直向下,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1-5】暑假期间,小明帮助爸爸干农活(如图所示),爸爸用500N的力拉车,小明用200N的力推车,他们合力的大小是( )
A.500N B.700N C.300N D.200N
【答案】B
【解析】已知小明和他爸爸用力的方向相同,并且在同一条直线上,则合力为
F=F1+F2=500N+200N=700N
故选B。
【变式1-6】一个物体受到在同一直线上的两个力的作用,它们的合力大小等于50牛,已知其中一个力的大小是30牛,那么另一个力的大小( )
A.一定是20牛 B.可能是70牛 C.一定是80牛 D.可能是80牛
【答案】D
【解析】一个物体受到在同一直线上的两个力的作用,已知其中一个力和合力的大小,且合力大小大于这个力,求另一个力时要考虑到两种情况:一种是两个力的方向相同时,根据合力等于两个力的大小之和可求出另一个力;另一种情况是两个力的方向相反时,根据合力等于两个力的大小之差可求出另一个力。当两个力的方向相同时,则另一个力的大小
当两个力的方向相反时,则另一个力的大小
由于不知道两个力的方向是否相同,所以另一力的大小可能为20N也可能为80N,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式1-7】一个同学将重为6N的物体竖直向上抛出,若物体运动过程中受到的空气阻力恒为1N。则物体在上升过程中,受到的合力大小和方向为( )
A.7N,竖直向下 B.5N,竖直向上
C.5N,竖直向下 D.7N,竖直向上
【答案】A
【解析】物体在上升过程中,受自身竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,则物体受到的合外力为
方向竖直向下,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【变式1-8】某同学在超市购物时,用的水平力推着购物车在水平地面上向右做匀速直线运动,突然他发现前面有位老人,于是马上用的水平力向左拉小车,使小车减速,在减速运动过程中,小车所受的合力为 ,方向 。
【答案】 25 水平向左
【解析】[1][2]某同学在超市购物时,用的水平力推着购物车在水平地面上向右做匀速直线运动,此时,购物车受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以,摩擦力大小为10N,方向水平向左;他用的水平力向左拉小车,使小车减速,在减速运动过程中,小车所受的合力为
F合=f+F=10N+15N=25N
方向与两力的方向相同,水平向左。
【变式1-9】中国男子排球超级联赛在临沂奥体中心拉开帷幕,各支球队展开激烈角逐。如图所示,是比赛中扣球的场景,若排球重为3N,运动员用200N的力竖直向下扣球,则排球受到的合力是 N,合力的方向为 。竖直上升到最高点的排球,假如它受到的所有的力突然全部消失,它将 (选填“做匀速直线运动”或“保持静止”)。
【答案】 203 竖直向下 保持静止
【解析】[1][2]排球在比赛中受到两个力的作用:重力和运动员扣球的力。重力是由地球吸引产生的,方向竖直向下,大小为3N;运动员扣球的力也是竖直向下的,大小为200N。由于这两个力的方向相同,所以它们作用在排球上的合力是这两个力的大小之和,即
合力的方向也与这两个力的方向相同,即竖直向下。
[3]竖直上升到最高点的排球。在这一点上,排球的速度为零,但它具有向下的重力。然而,题目中假设排球受到的所有的力突然全部消失。根据牛顿第一定律,如果物体不受外力作用,它将保持静止状态或匀速直线运动状态,具体取决于它受力消失时的速度。在这个情况下,由于排球受力消失时的速度为零,所以它将保持静止状态。
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