内容正文:
力的合成
考情透析
考情透析
中考考点
考查频率
考点难度
实验:探究同一直线上二力的合成
★
★★
同一直线上二力合成相关计算
★★
★★
【考情分析】《运动和力》是力学部分的重点内容,也是学生学习过程中较难的部分,所以对本单元的考查大都是以生活中人类活动为题材,把生活中的常见物理现象与力学知识相结合,即考查了力学概念和规律,又体现理论与实践相结合。为此,在备考中,考生应注重力学概念和规律在实际生活中的应用。本节常考题型有:选择题、填空题、实验探究题等。主要命题点有:探究同一直线上二力的合成、同一直线上二力合成相关计算等。
考点突破
关键知识
一、力的合成
1.一个力如果它的作用效果跟几个力的共同作用效果相同。这个力就叫做那几个力的合力。求几个力合力的过程叫力的合成。
2.同一直线上二力的合成
(1)同一直线上同方向二力的合力,大小等于这两个力大小之和,方向与这两个力的方向相同。记作:F=F1+F2。
(2)同一直线上相反方向的两个力的合力,大小等于两个力大小之差的绝对值,方向和较大的那个力的方向相同。记作F=|F1-F2|。
考点01
实验:探究同一直线上二力的合成
典例题
01
(2024•北京市•期中)如图所示,研究“同一直线上二力合成”,实验中用两个力和同时拉弹簧与一个力单独拉弹簧,都要将弹簧上端从位置拉伸到位置,即弹簧伸长量相同。这样做目的是为了保证两次___________相同。
【答案】力的作用效果
【解析】如图,研究“同一直线上二力合成”,在实验中两个力和同时拉弹簧与一个力单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置拉伸到位置,即使弹簧的形变程度相同,则每次力产生的效果是相同的,即保证力改变物体的形状的效果相同
典例题
02
(2024•北京市•期中)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,需要同时用力拉弹簧和单独用力拉弹簧,这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达的位置________选填“不同”或“相同”。该实验用到了物理中研究问题常用的方法,是下面哪一种?_____。
A.控制变量法 等效替代法 间接测量法 假想法
【答案】相同
【解析】实验过程中,同时用力、拉弹簧和单独用力拉弹簧,这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达相同的位置,则力、对弹簧产生的作用效果跟力的作用效果相同,则力是力、的合力,用到等效替代法,故选B。
考点02
同一直线上二力合成相关计算
典例题
03
(2024·安庆市·月考)如图所示,两个人分别用和的力推车和拉车,则车受到推力和拉力的合力是( )
A. ,方向向右 B. ,方向向左
C. ,方向向右 D. ,方向向左
【答案】A
【解析】解:两个人分别用和的力推车和拉车,两个力的方向相同,所以合力为:,方向向右。
故选:。
同一直线上的两个力,方向相同时,合力大小等于两个力的大小之和,方向与分力方向相同;如果两个力方向相反,合力大小等于两个力的大小之差,方向与较大力的方向相同。
本题考查了同一直线上二力合成,属于基础题。
典例题
04
(2024·黑龙江省·期中)一个重的篮球在空中运动时受到的空气阻力恒为,现将篮球竖直向上抛出,篮球在竖直上升的过程中所受的合力为______,篮球在竖直下落的过程中所受的合力为______。
【答案】;
【解析】解:篮球在上升过程中,受竖直向下的重力和空气对它竖直向下的阻力,
因同一直线上同方向的两个力的合力大小为二者之和,
则所受的合力为:;
篮球在下落过程中,受竖直向下的重力和空气对它竖直向上的阻力,
因同一直线上方向相反的两个力的合力大小为二者之差,
则所受的合力为:。
故答案为:;。
对篮球进行受力分析,上升过程中,篮球受重力和空气阻力的作用,方向都是竖直向下,然后根据同一直线上同方向的两个力求合力的方法计算合力的大小;下落过程中,篮球受竖直向下的重力和竖直向上的阻力,根据同一直线上反方向的两个力求合力的方法计算合力的大小。
本题考查了同一直线上二力的合成,关键是正确对物体进行受力分析,注意阻力与物体的运动方向相反。
跟踪训练
1.挂在起重机钢绳上的货物重为,钢绳对它竖直向上的拉力为,则货物受到的合力大小和方向为( )
A. ;竖直向下 B. ;竖直向下
C. ;竖直向上 D. ;竖直向上
【答案】D
【解析】货物受到竖直向上的拉力,
货物的重力方向竖直向下,大小;
故货物受到的合力合
方向竖直向上。
故选D。
2.一个物体只受、两个力的作用,其中,,则物体受到的合力的大小为( )
A. B. C. 可能 D. 可能
【答案】C
【解析】解:当两个力在同一直线上,并且方向相同,合力为;
当两个力在同一直线上,并且方向相反,合力为;
故C正确,ABD错误。
故选:。
3.如图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情景,以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是( )
A. 上升过程合力方向向上 B. 最高点时处于静止状态合力为零
C. 下落过程合力越来越大 D. 上升过程合力大于下落过程合力
【答案】D
【解析】A.上升过程合力方向不是向上,因为毽子受到竖直向下的重力,和向下的阻力,合力方向向下,故A错误;
B.最高点时处于静止状态合力不为零,合力仍为重力,方向竖直向下,故B错误;
C.下落过程中,重力势能转化为动能,速度增大,但合力为重力减去阻力,故C错误;
D.上升过程合力为重力加上阻力,下落过程合力为重力减去阻力,故D正确。
故选D。
4.物体受到同一直线上两个力的作用,它们的合力方向向东,大小为,已知其中一个力的大小为,方向向西,则另一个力的大小是______,方向______。
【答案】 向东
【解析】解:合力,方向向东,其中一个力,方向向西,则另一个力的方向跟合力方向相同,
。
故答案为:;向东。
同一直线上二力的合成,当其方向相同时,其合力的大小等于两个力的大小之和;当其方向相反时,其合力的大小等于两个力的大小之差,且合力的方向总是跟较大的那个力的方向相同。
能否根据正确确定另一个力的方向是本题的解题关键。
5.举重运动员正在赛场上激烈角逐最后一块举重金牌,只见某运动员拼尽全力,用力抓住杠铃,使劲向上拉,但杠铃纹丝未动。若杠铃重,运动员向上拉杠铃的力是,则这两个力的合力是______,方向______;此时杠铃受到的合力为______。
【答案】 竖直向下
【解析】解:杠铃所重力方向竖直向下,对杠铃的拉力方向竖直向上,杠铃所受二力的合力:;
木箱处于静止状态,受平衡力的作用,所以杠铃所受合力大小为。
故答案为:;竖直向下;。
本题是一道有关平衡力及同一直线上二力合成方法的习题,在解题时应看准所应用的知识点,再进行分析。
6.如图甲,光滑水平面上物体受到水平向右的推力、拉力作用;图乙物体重,现用竖直向上的力拉,则、两物体受到的合力分别是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】、都作用在物体上,方向相同,且在一条直线上,、的合力;
重力方向竖直向下,拉力方向竖直向上,方向相反、在一条直线上,合力。
故选:。
7.甲、乙两组同学合作探究“同一直线上两个力的合力与这两个力的大小关系”。他们将一根粗橡皮条的一端固定,另一端系两个细绳套如图。接着用两支测力计钩住绳套,甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向将橡皮条拉至点如图、,记录、,、的大小。然后用一支测力计将橡皮条也拉至点如图,记录的大小。他们改变点的位置进行了多次实验,记录的数据如表一、表二所示。
表一
序号
牛
牛
牛
表二
序号
牛
牛
牛
分析比较表一的数据及相关条件可初步得出:同一直线上,方向相同的两个力,________________________。
分析比较表二的数据及相关条件可初步得出:__________________________________。
两组同学交流了表中数据后进行了总结。
甲:同一直线上,方向相同的两个力的合力大于其中较大的力。
乙:同一直线上,方向相反的两个力的合力小于其中较小的力。
就上述数据而言,以上发现________正确;填“只有甲”“只有乙”“都”或“都不”
基于得出的初步结论进行推理,发现其中一个不具有普遍性。请拟定一组、的值,以支持该推理:________牛,________牛。
【答案】合力大小等于这两个力的大小之和 同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于两力之差 都 答案不唯一
【解析】分析比较表一中的数据及相关条件可初步得出:,即作用在同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于两力之和。
分析比较表二中的数据及相关条件可初步得出:,即作用在同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于两力之差。
分析表一数据可得:作用在同一直线上,方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力,故甲组同学的发现正确。分析表二数据可得:作用在同一直线上,方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力,故乙组同学的发现正确。若,,则合力。
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