8.4 同一直线上二力的合成（知识解读）-2024-2025学年八年级下册物理同步知识解读与专题训练（人教版）

8.4 同一直线上二力的合成（知识解读）（原卷版） •知识点1 力的合成 •知识点2 同一直线上二力的合成 •作业 巩固训练 力的合成 知识点1 1、合力：如果一个力（F）单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力(resultant force) ，组成合力的每一个力（如F1和 F2）叫作分力。 2、力的合成：求几个力合力的过程叫作力的合成(composition of forces)。 3、合力与分力的关系 （1）同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。 （2）非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。 （3）等效性：合力的实质为分力的“等效力”，但是合力并不是分力的总和，求合力大小不能用分力大小直接相加得到（除非分力在同一直线上且方向相同），而是遵从矢量合成法则（高中的知识）。 【典例1-1】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 【典例1-2】甲、乙同学一起推一张放在水平光滑地面上的桌子，甲用水平向右推力，乙用水平向左推力，两力沿同一直线，桌子受到的合力大小 方向 。 【变式1-1】热爱劳动是中华民族的传统美德，班级大扫除中，总重为200N的水桶静止在水平地面上，小华用150N的力竖直向上提水桶时，此时水桶受到的合力为（　　） A．0N B．50N C．150N D．350N 【变式1-2】如图所示，“兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向右推木箱，若刘湾同学用的力（图中未画出）作用在该木箱上，要使两人作用在木箱上的力的效果最大，两个力的方向须 ，在两人共同作用下，重的木箱在水平地面上做匀速直线运动，则木箱所受的摩擦力为 N。 同一直线上二力的合成 知识点2 探究二力合成的实验 1、同一直线上方向相同二力的合成 （1）把橡皮筋 B 端固走好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。 （2）先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的 A端，使A端到达O点，记下O点的位置和两个测力计拉力F1，和F2的大小和方向。 （3）用一个测力计对橡皮筋的 A 端施加一个力F，仍将橡皮筋的 A 端拉到 O 点，记下拉力F的大小和方向。 2、同一直线上方向相反二力的合成 （1）把橡皮筋 B 端固走好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。 （2）用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端，使 A端到达O'点，记下O'点的位置和两个拉力F1'和F2’的大小和方向。 （3）用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F'，仍将橡皮筋的A端拉到O'点，记下拉力F’的大小和方向。 3、结论 （1）沿同一直线作用的两个同方向的力，其合力方向不变，大小是这两个力的大小之和，可表示为 F=F1+F2。 （2）沿同一直线作用的两个反方向的力，其合力方向与其中较大的力的方向一致，大小是这两个力的差，可表示为 F'=F1’-F2'。 4、讨论 （1）只有同一物体所受的力才可合成。 （2）不同性质的力也可以合成。 （3）研究方法：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，比如用合力替代各个分力，这种研究方法叫做等效替代法。 物体受到几个力作用时，其产生的效果与一个力的作用效果相同。所以我们在研究力的时候，既可以用一个力替代几个力，也可以用几个力替代一个力，只要这种替代能保持同样的效果。 【典例2-1】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 【典例2-2】如图所示是小韦同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景，如图a、b，该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点B，是为了使两次实验中力的作用效果 （选填“相同”或“不同”），这里用到了物理上 的研究方法；图a中的测力计拉力F= N。 【典例2-3】如图，实验先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上。 (1)用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并记录两个力的大小和，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小为F，通过实验可知：F ，合力的方向跟这两个力的方向 。 (2)实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在 直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 (3)完成试验后，同学们交流讨论如果把一个重为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，若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为、，则 。（选填“一定大于”“一定小于”或“一定等于”） 【变式2-1】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 【变式2-2】如图所示，F1=4N，F2=6N，则这两个力的合力为 N，方向为水平向 。 【变式2-3】物理小组利用橡皮筋、弹簧测力计、细绳探究“同一直线上二力的合成”，实验过程如图所示； （1）图中表示橡皮筋 （选填“长度”或“长度变化量”）； （2）实验中，橡皮筋B端固定，用两个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋A端，将橡皮筋A端由O点拉至点；再用一个弹簧测力计同样把橡皮筋A端由O点拉至点，这样做的目的是 ，这种实验方法是 。 一、单选题 1．如图所示，作用在小车上沿同一直线的两个力F1和F2，F1=120N，F2=50N，则它们的合力为（　　） A．170N，方向与F1相同 B．170N，方向与F2相同 C．70N，方向与F1相同 D．70N，方向与F2相同 2．在体育课上，小明用胳膊将排球竖直向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法正确的是（　　） A．排球能继续上升，是由于排球具有惯性 B．排球在上升过程中，排球的运动状态不变 C．排球在上升过程中，排球所受合力的方向竖直向上 D．排球在上升到最高点时，排球受到平衡力的作用 3．作用在同一物体上的两个力，这两个力作用在同一直线上，其中一个力大小为60N，方向向左，合力的大小是20N，方向向右，则另一个力（     ） A．大小是80N，方向向右 B．大小是40N，方向向左 C．合力大小是1000N，方向向上 D．合力大小是200N，方向向上 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 5．如图所示小君在大课间活动时踢毽子的情景（假设空气阻力大小不变）。在毽子上下飞舞过程中下列分析正确的是（    ） A．上升过程中合力方向向上 B．最高点时处于静止状态合力为零 C．上升过程中所受合力大于下落过程中所受合力 D．下落过程中合力越来越大 6．我校举行了“青春梦想，凝聚力量”中考百日励志大会，为了记录活动的精彩瞬间，采用了无人机进行拍摄。如图所示是无人机工作时的情景，下列分析正确的是（　　） A．无人机在空中向上飞行时，相对于地面是静止的 B．无人机加速向上运动时，它的惯性会变大 C．无人机在空中悬停时，它所受的合力为零 D．无人机竖直匀速上升时，合力方向竖直向上 7．跳伞运动员连同装置共重700N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50N，则这两个力的合力大小和方向为（　　） A．650N；竖直向下 B．700N；竖直向下 C．750N；竖直向下 D．50N；竖直向上 8．如图所示，滑雪运动员从山上往下滑，且下滑的速度越来越大，关于运动员下滑过程中下列说法中正确的是（    ） A．所受重力不断增大 B．所受合力一定不为零 C．运动员向后用力撑杆向前滑行，说明运动需要力来维持 D．运动员下滑速度越来越大，是由于运动员的惯性变大 二、填空题 9．小明在上学的路上看到一名老奶奶在平直的公路上用力拉车前行，已知老奶奶用了500N的拉力，小明用300N的推力帮老奶奶向前推车，他们的合力大小为 ，合力的方向是 （选填“水平向前”或“水平向后”）。 F合=F推+F拉=300N+500N=800N[2]合力方向与推力、拉力的方向相同，都为水平向前。 10．小华将一根橡皮筋的左端固定在墙上，用弹簧测力计拉其右端来探究两个分力与合力的关系。如图所示，他先将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点，记下两弹簧测力计的示数分别为F3＝3.0N、F4＝4.0N：然后只用一个弹簧测力计把该橡皮筋也拉到B点，读出弹簧测力计的示数。根据你对合力与分力的理解，判断 （选填“是”或“不是”）F3、F4的合力，你的判断理由是 。 11．在某次劳动课上，小明用F1=200N的力水平向左推放在水平地面上重力为2500N的小车，没有推动，小车受到地面的摩擦力为 N。小华用F2=100N的力也作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向应该 。 12．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”）。 三、实验题 13．如图所示是“探究同一直线上二力的合成”的实验装置，图中 AE 表示橡皮筋原来的长度，EE’ 表示橡皮筋伸长的长度。    （1）在（a）（b）和（c）三次实验中，都将橡皮筋拉伸到AE'，目的是使每次实验中力产生的 相同； （2）（a）和（c）两次实验，是在探究同一直线上方向相同的两个力 F1、F2与合力F 的关系，得出的关系是 。（表达式） 14．如图所示是小李同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力F与、的关系”的实验，请回答下列问题：    （1）如图所示，小李同学在实验中两次将弹簧都从A点拉伸到同一点B，是为了使两次实验中力的 相同，这是运用了 的研究方法（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）。 （2）小李经过多次实验得到如下数据，根据数据可知图中b弹簧测力计示数 N。 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8 四、计算题 15．自动驾驶和人工智能（AI）逐渐融入我们的生活，一些快递公司开始使用无人配送车进行货物运输，如图所示是某公司的配送车。已知该配送车自重150kg，最大装载质量200kg，行驶时配送车受到的阻力约为其总重力的0.08倍。一辆满载货物的无人配送车在水平路面向右匀速直线行驶，通过计算回答： （1）配送车受到的牵引力是多少？ （2）检测到前方路口是红灯时，配送车的牵引力减小为100N，车辆所受合力及方向。 16．竖直向上抛出一个重力为0.2g的小球，小球在运动过程中受到的空气阻力的方向始终跟运动方向相反，大小都为0.5N。取，求： （1）小球的重力； （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向。 学科网（北京）股份有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 8.4 同一直线上二力的合成（知识解读）（解析版） •知识点1 力的合成 •知识点2 同一直线上二力的合成 •作业 巩固训练 力的合成 知识点1 1、合力：如果一个力（F）单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力(resultant force) ，组成合力的每一个力（如F1和 F2）叫作分力。 2、力的合成：求几个力合力的过程叫作力的合成(composition of forces)。 3、合力与分力的关系 （1）同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。 （2）非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。 （3）等效性：合力的实质为分力的“等效力”，但是合力并不是分力的总和，求合力大小不能用分力大小直接相加得到（除非分力在同一直线上且方向相同），而是遵从矢量合成法则（高中的知识）。 【典例1-1】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 【详解】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。 【典例1-2】甲、乙同学一起推一张放在水平光滑地面上的桌子，甲用水平向右推力，乙用水平向左推力，两力沿同一直线，桌子受到的合力大小 方向 。 【答案】 20N 水平向左 【详解】[1]两力沿同一直线，桌子受到的合力大小 [2]水平向左比较大，故最终的合力是水平向左。 【变式1-1】热爱劳动是中华民族的传统美德，班级大扫除中，总重为200N的水桶静止在水平地面上，小华用150N的力竖直向上提水桶时，此时水桶受到的合力为（　　） A．0N B．50N C．150N D．350N 【答案】A 【详解】分析可知，水桶受向下的重力及向上的拉力；因重力大于拉力，故无法将水桶提起，水桶静止在地面上，由于还受地面的支持力，使合力为零，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式1-2】如图所示，“兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向右推木箱，若刘湾同学用的力（图中未画出）作用在该木箱上，要使两人作用在木箱上的力的效果最大，两个力的方向须 ，在两人共同作用下，重的木箱在水平地面上做匀速直线运动，则木箱所受的摩擦力为 N。 【答案】 相同 300 【详解】[1]两个人施加的力方向相同时，木箱受到的向右的推力为两个人施加力的总和为300N，两个人施加的力方向相反时，木箱受到的向右的推力为两个人施加力的差值，为100N，所以要使两人作用在木箱上的力的效果最大，两个力的方向须相同。 [2]木箱在水平地面上做匀速直线运动，木箱受力平衡，推力等于摩擦力，因推力为300N，所以摩擦力为300N。 同一直线上二力的合成 知识点2 探究二力合成的实验 1、同一直线上方向相同二力的合成 （1）把橡皮筋 B 端固走好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。 （2）先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的 A端，使A端到达O点，记下O点的位置和两个测力计拉力F1，和F2的大小和方向。 （3）用一个测力计对橡皮筋的 A 端施加一个力F，仍将橡皮筋的 A 端拉到 O 点，记下拉力F的大小和方向。 2、同一直线上方向相反二力的合成 （1）把橡皮筋 B 端固走好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。 （2）用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端，使 A端到达O'点，记下O'点的位置和两个拉力F1'和F2’的大小和方向。 （3）用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F'，仍将橡皮筋的A端拉到O'点，记下拉力F’的大小和方向。 3、结论 （1）沿同一直线作用的两个同方向的力，其合力方向不变，大小是这两个力的大小之和，可表示为 F=F1+F2。 （2）沿同一直线作用的两个反方向的力，其合力方向与其中较大的力的方向一致，大小是这两个力的差，可表示为 F'=F1’-F2'。 4、讨论 （1）只有同一物体所受的力才可合成。 （2）不同性质的力也可以合成。 （3）研究方法：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，比如用合力替代各个分力，这种研究方法叫做等效替代法。 物体受到几个力作用时，其产生的效果与一个力的作用效果相同。所以我们在研究力的时候，既可以用一个力替代几个力，也可以用几个力替代一个力，只要这种替代能保持同样的效果。 【典例2-1】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 【详解】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。 【典例2-2】如图所示是小韦同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景，如图a、b，该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点B，是为了使两次实验中力的作用效果 （选填“相同”或“不同”），这里用到了物理上 的研究方法；图a中的测力计拉力F= N。 【答案】 相同 等效替代法 3 【详解】[1][2]该实验中，力的作用效果是使弹簧伸长，即根据弹簧的伸长量来判断各个力的作用效果，因此探究同一直线上同方向两个力的合力时，需要使弹簧都从A点拉伸到同一点B，是为了使三次实验中力的作用效果相同，而研究力F的作用效果与力F1、F2共同作用效果或力F3、F4共同作用效果的关系时，这是等效替代法的应用。 [3]图a、b、c中弹簧被拉伸到同一点，说明力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同，即力F是F1、F2的合力，且F1、F2在同一直线上、方向相同，故可以得出 F=F1+F2=1N+2N=3N 【典例2-3】如图，实验先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上。 (1)用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并记录两个力的大小和，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小为F，通过实验可知：F ，合力的方向跟这两个力的方向 。 (2)实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在 直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 (3)完成试验后，同学们交流讨论如果把一个重为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，若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为、，则 。（选填“一定大于”“一定小于”或“一定等于”） 【答案】(1) = 相同 (2)同一 (3)一定大于 【详解】（1）[1][2]通过实验和力的合成知识可知，两次拉的位置相同，两次力的作用效果相同，说明两次力的大小相同，即F=，合力的方向跟这两个力的方向相同。 （2）根据力的三要素知识，若要使力的作用效果相同，则力的作用点、大小和方向都要相同，故实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在同一直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 （3）苹果在上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，合力的大小为两个力之和，方向向下；在下降过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，合力的大小为两个力之差，方向向下，因此一定大于。 【变式2-1】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。 【变式2-2】如图所示，F1=4N，F2=6N，则这两个力的合力为 N，方向为水平向 。 【答案】 10 右 【详解】[1][2]同一直线上二力合成，当二力方向相同时，合力大小等于二力之和，方向与二力方向相同，所以，这两个力的合力为 合力方向水平向右。 【变式2-3】物理小组利用橡皮筋、弹簧测力计、细绳探究“同一直线上二力的合成”，实验过程如图所示； （1）图中表示橡皮筋 （选填“长度”或“长度变化量”）； （2）实验中，橡皮筋B端固定，用两个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋A端，将橡皮筋A端由O点拉至点；再用一个弹簧测力计同样把橡皮筋A端由O点拉至点，这样做的目的是 ，这种实验方法是 。 【答案】 长度变化量 使两次拉力的作用效果相同 等效替代法 【详解】（1）[1]由图可知，O点为橡皮筋原长的位置，Oˊ点为橡皮筋伸长后的位置，所以图中OO′表示橡皮筋度变化量。 （2）[2]由于橡皮筋的伸长量与力的大小成正比，所以两次都将橡皮盘的右端拉到Oˊ点，为了使两个力作用时与一个力作用时的作用效果相同。 [3]由于实验中两次拉力的作用效果相同，所以使用了等效替代法。 一、单选题 1．如图所示，作用在小车上沿同一直线的两个力F1和F2，F1=120N，F2=50N，则它们的合力为（　　） A．170N，方向与F1相同 B．170N，方向与F2相同 C．70N，方向与F1相同 D．70N，方向与F2相同 【答案】C 【详解】由图可知，二力方向相反，它们的合力为 方向与较大的力相同，即与F1相同，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．在体育课上，小明用胳膊将排球竖直向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法正确的是（　　） A．排球能继续上升，是由于排球具有惯性 B．排球在上升过程中，排球的运动状态不变 C．排球在上升过程中，排球所受合力的方向竖直向上 D．排球在上升到最高点时，排球受到平衡力的作用 【答案】A 【详解】A．由于排球具有惯性，排球脱离手后，会保持原来的运动状态继续向上运动，所以排球能继续上升，故A正确； B．排球在上升过程中，速度越来越慢，运动状态发生改变，故B错误； C．排球在上升过程中，受到竖直向下的重力，速度越来越慢，合力方向竖直向下，故C错误； D．排球在上升到最高点时，只受重力作用，受力不平衡，故D错误。 故选A。 3．作用在同一物体上的两个力，这两个力作用在同一直线上，其中一个力大小为60N，方向向左，合力的大小是20N，方向向右，则另一个力（     ） A．大小是80N，方向向右 B．大小是40N，方向向左 C．合力大小是1000N，方向向上 D．合力大小是200N，方向向上 【答案】A 【详解】作用在同一物体上的两个力，这两个力作用在同一直线上，已知其中一个力大小为F1=60N，方向向左，合力的大小是F合=20N，方向向右，合力的方向与这个力的方向相反，因此另一个力的方向向右。当两个力的方向相反时，合力大小等于两个分力之差，合力方向与较大的分力的方向相同，所以另一个力的大小为 F2=F1+F合=60N+20N=80N 因此合力的大小是20N，方向向右，另一个力的大小是80N，方向向右。 故选A。 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 【详解】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。 5．如图所示小君在大课间活动时踢毽子的情景（假设空气阻力大小不变）。在毽子上下飞舞过程中下列分析正确的是（    ） A．上升过程中合力方向向上 B．最高点时处于静止状态合力为零 C．上升过程中所受合力大于下落过程中所受合力 D．下落过程中合力越来越大 【答案】C 【详解】A．毽子在上升过程中受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，合力方向向下，故A错误； B．上升到最高点时，毽子的速度瞬间为0，此时，毽子只受到重力作用，合力不为零，故B错误； C．上升过程的合力等于重力与空气阻力之和，下落过程的合力等于重力与空气阻力之差，故上升过程的合力大于下落过程的合力，故C正确； D．下落过程中毽子受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，重力和空气阻力大小不变，所以合力大小不变，故D错误。 故选C。 6．我校举行了“青春梦想，凝聚力量”中考百日励志大会，为了记录活动的精彩瞬间，采用了无人机进行拍摄。如图所示是无人机工作时的情景，下列分析正确的是（　　） A．无人机在空中向上飞行时，相对于地面是静止的 B．无人机加速向上运动时，它的惯性会变大 C．无人机在空中悬停时，它所受的合力为零 D．无人机竖直匀速上升时，合力方向竖直向上 【答案】C 【详解】A．无人机在空中向上飞行时，相对于地面位置改变，是运动的，故A错误； B．惯性只跟质量有关，无人机加速向上运动时，它的质量不变，则惯性不变，故B错误； C．无人机在空中悬停时，处于平衡状态，受平衡力，它所受的合力为零，故C正确； D．无人机竖直匀速上升时，处于平衡状态，受平衡力，它所受的合力为零，故D错误。 故选C。 7．跳伞运动员连同装置共重700N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50N，则这两个力的合力大小和方向为（　　） A．650N；竖直向下 B．700N；竖直向下 C．750N；竖直向下 D．50N；竖直向上 【答案】A 【详解】伞未打开时，运动员受竖直向下的重力及向上的空气阻力，二力方向相反，故合力 方向与重力的方向一致，即合力的方向竖直向下。 故选A。 8．如图所示，滑雪运动员从山上往下滑，且下滑的速度越来越大，关于运动员下滑过程中下列说法中正确的是（    ） A．所受重力不断增大 B．所受合力一定不为零 C．运动员向后用力撑杆向前滑行，说明运动需要力来维持 D．运动员下滑速度越来越大，是由于运动员的惯性变大 【答案】B 【详解】A．下滑过程中，运动员的质量不变，其所受重力不变，故A错误； B．运动员下滑过程，速度越来越大，运动状态不断发生变化，不是处于平衡状态，所受的力不平衡，所以合力不为零，故B正确； C．运动员向后用力撑杆，杆对地有向后的作用力，地对运动员有向前的作用力，该力使得运动员向前滑行，因此说明物体间力的作用是相互的，也说明力可以改变物体的运动状态，不能说明运动需要力来维持，故C错误； D．下滑过程速度越来越大，是因为所受的合力改变了运动员的运动状态，所以速度变大；惯性只与物体的质量有关，下滑过程中，运动员的质量不变，所以运动员的惯性不变，故D错误。 故选B。 二、填空题 9．小明在上学的路上看到一名老奶奶在平直的公路上用力拉车前行，已知老奶奶用了500N的拉力，小明用300N的推力帮老奶奶向前推车，他们的合力大小为 ，合力的方向是 （选填“水平向前”或“水平向后”）。 【答案】 800N 水平向前 【详解】[1]推力F推= 300N，方向为水平向前，拉力F拉= 500N，方向为水平向前，推力与拉力的合力大小为 F合=F推+F拉=300N+500N=800N[2]合力方向与推力、拉力的方向相同，都为水平向前。 10．小华将一根橡皮筋的左端固定在墙上，用弹簧测力计拉其右端来探究两个分力与合力的关系。如图所示，他先将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点，记下两弹簧测力计的示数分别为F3＝3.0N、F4＝4.0N：然后只用一个弹簧测力计把该橡皮筋也拉到B点，读出弹簧测力计的示数。根据你对合力与分力的理解，判断 （选填“是”或“不是”）F3、F4的合力，你的判断理由是 。 【答案】 是 见详解 【详解】[1][2]实验中，由图可知，每次橡皮筋都拉到B点，F3、F4的合力的作用效果与的效果相同，故为F3、F4的合力。 11．在某次劳动课上，小明用F1=200N的力水平向左推放在水平地面上重力为2500N的小车，没有推动，小车受到地面的摩擦力为 N。小华用F2=100N的力也作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向应该 。 【答案】 200 相同 【详解】[1]小明用200N的力水平向左推小车，小车没有推动，小车处于静止状态。根据二力平衡的条件，作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，则这两个力彼此平衡。小车在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力。其大小相等，则摩擦力也等于200N。 [2]根据力的合成规律，当两个力在同一直线上且方向相同时，它们的合力最大。因此，为了使两人作用在小车上的力的效果最大，小华应该在小车水平方向上施加一个与小明推力方向相同的力。 12．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 【详解】[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。 三、实验题 13．如图所示是“探究同一直线上二力的合成”的实验装置，图中 AE 表示橡皮筋原来的长度，EE’ 表示橡皮筋伸长的长度。    （1）在（a）（b）和（c）三次实验中，都将橡皮筋拉伸到AE'，目的是使每次实验中力产生的 相同； （2）（a）和（c）两次实验，是在探究同一直线上方向相同的两个力 F1、F2与合力F 的关系，得出的关系是 。（表达式） 【答案】 效果 F1+F2=F 【详解】（1）[1]每次均将橡皮筋右端拉至E'点，橡皮筋伸长的长度相同，这样做的目的是控制力的作用效果相同。 （2）由（a）和（c）两次实验，两个分力的方向相同，是在探究同一直线上方向相同的两个力F1、F2与合力F的关系。对比两图可知，橡皮筋伸长的长度相同，即两图中力的作用效果相同，则有 F1+F2=F 14．如图所示是小李同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力F与、的关系”的实验，请回答下列问题：    （1）如图所示，小李同学在实验中两次将弹簧都从A点拉伸到同一点B，是为了使两次实验中力的 相同，这是运用了 的研究方法（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）。 （2）小李经过多次实验得到如下数据，根据数据可知图中b弹簧测力计示数 N。 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8 【答案】 作用效果 等效替代法 3 【详解】（1）[1][2]在实验中两次将弹簧都从A点拉伸到同一点B，伸长相同，说明力的作用效果相同，这是运用了等效替代法的研究方法。 （2）[3]小李经过多次实验得到如表数据，拉力F总是与F1、F2的和相等，根据数据规律，可知图中b弹簧测力计示数 四、计算题 15．自动驾驶和人工智能（AI）逐渐融入我们的生活，一些快递公司开始使用无人配送车进行货物运输，如图所示是某公司的配送车。已知该配送车自重150kg，最大装载质量200kg，行驶时配送车受到的阻力约为其总重力的0.08倍。一辆满载货物的无人配送车在水平路面向右匀速直线行驶，通过计算回答： （1）配送车受到的牵引力是多少？ （2）检测到前方路口是红灯时，配送车的牵引力减小为100N，车辆所受合力及方向。 【答案】（1）280N；（2），朝后 【详解】解：（1）无人配送车在水平路面向右匀速直线行驶，受力平衡，则牵引力为 （2）检测到前方路口是红灯时，配送车的牵引力减小为100N，由于压力和接触面粗糙程度不变，所以摩擦力即阻力不变，仍为280N，则车辆所受合力方向朝后，合力大小为 答：（1）配送车受到的牵引力为280N； （2）检测到前方路口是红灯时，配送车的牵引力减小为100N，车辆所受合力为180N，方向朝后。 16．竖直向上抛出一个重力为0.2g的小球，小球在运动过程中受到的空气阻力的方向始终跟运动方向相反，大小都为0.5N。取，求： （1）小球的重力； （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向。 【答案】（1）；（2），合力的方向为竖直向下 【详解】解：（1）小球的重力 （2）小球在上升过程中所受重力和空气阻力方向都向下，则所受合力的大小 合力的方向竖直向下。 答：（1）小球的重力为2N； （2）小球在上升过程中所受合力的大小2.5N，方向竖直向下。 学科网（北京）股份有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $$