8.4 同一直线上二力的合成（分层练习）-【上好课】2024-2025学年八年级物理下册同步精品课堂（人教版2024）

第4节 同一直线上二力的合成 目录 2 考点01 合力及力的合成 2 考点02 同一直线上二力的合成 3 25 30 考点01 合力及力的合成 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。 2．如图所示，在“探究二力合成的实验”中，橡皮筋原长为。当力作用在橡皮筋上，橡皮筋从E点伸长到点，如图甲所示；然后撤去，将互成一定角度的力和共同作用在橡皮筋上，同样使橡皮筋从E点伸长到点，如图乙所示。若钩码的重力均为0.5N，据此推测，将、和共同作用在橡皮筋上时，这三个力的合力大小为（    ） A．4.5N B．3N C．1.5N D．0N 【答案】B 【详解】根据题意可知，橡皮筋原长ΔE，先将F1作用在橡皮筋上，使橡皮筋从E点伸长到E'；图甲中的每个钩码重为0.5 N，所以此时的拉力F1=1.5N；然后撤去F1，将互成一定角度的力F2和F3共同作用在橡皮筋上，同样使橡皮筋从E点伸长到E'，如图乙，说明图乙中两个拉力F2和F3共同作用效果和图甲中F1的作用效果相同。所以若将F1、F2和F3共同作用在橡皮筋上时，这三个力的合力大小为等于两倍的F1力，故这三个力的合力大小为3N。 故选B。 3．有关合力的说法错误的说法是（　　） A．合力和分力不一定是真实存在的 B．合力的作用效果和分力的共同作用效果是一样的 C．考虑合力时就不考虑分力了 D．合力不可能为零 【答案】D 【详解】A．合力和分力不一定能找到施力物体，故他们可能是虚拟力，不一定真实存在。故A正确，不符合题意； BD．几个力的共同作用在一个物体上，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力叫那几个力的合力。因此合力的作用效果和分力的共同作用效果是一样的。两力方向相同，合力等于这两个力大小之和，即 F=F1+F2 合力方向与分力方向相同；两力方向相反，合力等于这两个力大小之差，用较大的力减去较小的力，即 F=F1-F2 合力方向与较大的分力方向相同。若两个力大小相同，方向相反，作用在一个物体上，这两个力的合力为0，同时我们说这两个力处于二力平衡，把这两个力叫平衡力。可见合力不可能为零的说法是错误的。故D错误，符合题意，B正确，不符合题意； C．合力、分力存在等效替代的关系。合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同，因此分析合力时就不需要考虑分力了。故C正确，不符合题意。 故选D。 4．关于运动和力，下列说法正确的是（　　） A．彼此不接触的物体，也能产生力的作用 B．用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 C．物体运动状态改变了，说明一定受到了力的作用 D．做匀速直线运动的物体，速度越大，受到的合力也就越大 【答案】AC 【详解】A．彼此不接触的物体，也能产生力的作用，如空中飞行的小鸟也受到重力作用，故A正确； B．用力推车，车未动，是因为推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故B错误； C．力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变了，说明一定受到了力的作用，故C正确； D．做匀速直线运动的物体，受到平衡力作用，不论速度多大，受到的合力都为零，故D错误。 故选AC。 5．图所示，两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水。由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果 ，大人的作用力相当于 （填“合力”或“分力”），每个小孩的作用力相当于 （填“合力”或“分力”）。 【答案】 相同 合力 分力 【详解】[1][2][3]两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水。由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果相同，大人的作用力相当于合力，每个小孩的作用力相当于分力。 6．物理学研究方法有很多，例如：类比法、模型法、控制变量法、等效法、理想实验与科学推理相结合的方法等。我们在研究二力合成时用到 ，研究牛顿第一定律时用到控制变量法和 （填研究方法）。 【答案】 等效替代法 推理法 【详解】[1][2]探究两个力合成时，可用作用效果相同的一个力来代替两个力，采用的是“等效替代法”；牛顿第一定律是在大量可靠实验基础上经过概括、抽象、推理得出的规律，所以研究牛顿第一定律时用到了控制变量法和推理法。 7．两个小孩能提起一桶水，一个大人同样能提起这桶水，该现象表明 。我们把这一个大人所用的力叫作那两个小孩所用的力的 ，这种研究问题的方法叫作等效法。 【答案】 一个大人的力的作用效果替代了两个小孩的力的共同作用效果 合力 【详解】[1][2]由题意可知，两个力共同作用在同一物体上的效果可以用一个力来代替，运用等效法来确定合力与分力。我们把这一个大人所用的力叫作那两个小孩所用的力的合力。 8．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。 9．如图所示是小吴同学在“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，实验中通过 使F的作用效果与共同作用的效果相同。 【答案】两次将橡皮筋都拉伸到同一点 【详解】由图可知，实验中通过两次将橡皮筋都拉伸到同一点使F的作用效果与共同作用的效果相同，用到了等效替代法。 10．探究同一直线上二力的合成的实验装置如图所示，该实验应用了力能使物体 的道理。图中AE表示橡皮筋原来的长度，表示 的长度，通过比较 和 （填“a”“b”或“c”）两种情况，可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小，等于这两个力大小 ，方向跟这两个力的方向相同；通过比较 和 两种情况，可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小，等于这两个力大小 ，方向跟较大的那个力的方向相同。 【答案】 发生形变 橡皮筋伸长 a c 之和 b c 之差 【详解】[1]橡皮筋由于受到了力，其形状发生了改变，故该实验应用了力能使物体发生形变。 [2]图中AE表示橡皮筋原来的长度，橡皮筋由于受到了力的作用，而伸长EE’，故表示橡皮筋伸长的量。 [3][4][5]可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小，等于这两个力大小之和，需要两个力的方向相同，且合力与单个力产生相同的效果，故选a、c。 [6][7][8]由于同一直线上方向相反的两个力的合力大小，这两个力的方向不同，最后产生相同的效果，故选b、c两个实验，发现由于同一直线上方向相反的两个力的合力大小，等于这两个力大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同。 11．沿同一直线的两个方向相同的力的合力，其大小等于这两个力的大小之 ，其方向跟这两个力的方向相 ； 沿同一直线的两个方向相反的力的合力，其大小等于这两个力的大小之 ，其方向跟这两个力中较大的力的方向相 。 【答案】 和 同 差 同 【详解】[1][2]两个力若在同一直线上，且方向相同，则两个力的合力与其方向相同，大小为两个力之和。 [3][4]两个力若在同一直线上，但方向相反，则两个力的合力的大小为两个力之差，合力的方向与两个力中更大的力相同。 12．小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力、的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。 （1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使F的作用效果，与 作用的效果相同； （2）小明又用两个弹簧测力计互相拉动，如图所示，左边弹簧测力计示数一定等于右边弹簧测力计示数，因为、是 关系。（选填“平衡力”或“相互作用力”） 【答案】 和的共同作用相同 相互作用力 【详解】（1）[1] 实验时，用两个测力计沿相同方向拉A端，使皮筋A端拉伸到O点读数，用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使F的作用效果，与和的共同作用的效果相同。 （2）[2] 、两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力。 13．小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力、的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。 （1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使两次 相同。 （2）通过该实验可知F与、的大小关系是 。（用字母表示） 【答案】 作用效果 F=F1+F2 【详解】（1）[1]实验时，用两个测力计沿相同方向拉A端，使皮筋A端拉伸到O点读数，用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使F的作用效果，与F1和F2共同作用的效果相同。 （2）[2]通过该实验可知，F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同，则 F=F1+F2 考点02 同一直线上二力的合成 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。 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 【详解】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。 3．同一直线上两个力的合力F为50N，其中一个力为30N，那么另一个力的大小可能是（    ） A．10N B．20N C．50N D．80N 【答案】BD 【详解】如果这两个力方向相同，另一个力的大小为 如果这两个力方向相反，另一个力的大小为 故BD符合题意，AC不符合题意。 故选BD。 4．假设有100个共点力作用在物体上，物体静止，其中一个力的大小为10N，方向向东，则其余99个力的合力大小为 ，方向 ；若其中的30个力的合力大小为20N，则其余的70个力的合力大小为 。 【答案】 10N 向西 20N 【详解】[1][2]物体静止，处于平衡状态，受力平衡，其中一个力的大小为10N，方向向东，则其余99个力的合力大小与之相同，方向相反，所以合力大小为10N，方向向西。 [3]若其中的30个力的合力大小为20N，由于物体受平衡力，则其余的70个力的合力大小为20N。 5．小明家有一个锻炼臂力的拉力器，由四根相同的拉簧并列组成。已知只用两根拉簧时，小明可用220N的力将其拉至臂长。若使用三根拉簧，小明要想将其拉至臂长，需用的最小拉力是 N。 【答案】330 【解析】略 6．竖直向上抛出一重力为6.3N的篮球，篮球在上升和下降过程中受到空气的阻力都是1N，小球在下降时合力的方向为 ，上升时受到的合力的大小为 。 【答案】 竖直向下 7.3 【详解】[1]下降时，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，重力大于阻力，合力方向为竖直向下。 [2]上升时，小球受到竖直向下的重力和阻力，合力大小为 7．连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连，细绳恰好水平，如图所示。当A重3N，B重5N时，M恰好水平向右做匀速直线运动，若滑轮摩擦忽略不计，则此时M受到的合力大小为 N；当B刚触地时，且A、M都不会与滑轮相碰，则M在水平方向受到的合力大小为 N。 【答案】 0 5 【详解】[1][2]当A重3N，B重5N时，M恰好做匀速直线运动，则M在水平方向上受到三个力的作用：绳子对M水平向左3N的拉力、绳子对M水平向右5N的拉力、桌面对M的摩擦力的作用，这三个力平衡，所以此时受到的合力为0；M受到的滑动摩擦力的大小为 f=FB-FA=5N-3N=2N 当B刚触地时，M由于惯性，仍然会向右运动，则此时M受到的摩擦力方向是水平向左的，由于M与桌面之间的压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以受到的滑动摩擦力大小不变；此时M在水平方向受到水平向左的A对M的拉力、M受到的摩擦力，所以合力大小为 F=FA+f=3N+2N=5N 8．作用在同一直线上的两个力，合力为15N，若其中一个力的大小是12N，则另一个的大小为 N。 【答案】3或27 【详解】如果分力的方向相同，则 如果分力的方向相反，则 9．如图所示，小车同时受到水平推力F₁和F₂分别为100N和200N，小车做匀速直线运动，则小车受到的合力是 N；小车受到水平地面对它的支持力和小车重力的关系是 。 【答案】 0 一对平衡力 【详解】[1]小车做匀速直线运动，可知二力平衡，则小车受到的合力是0。 [2]小车受到水平地面对它的支持力和小车重力符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上，是相互作用力。 10．如图甲所示，小强用水平向右的拉力拉木块，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在0s~2s时间段内，物体处于 状态（填“平衡”或“非平衡”）；4s~5s时间段内，受到的合力大小为 N；木块在第7s时受到的摩擦力大小为 N，受到的合力大小为 N。 【答案】 非平衡 0 3 1 【详解】[1]如图丙所示，木块在0s~2s时间段内，物体运动的速度不断增大，物体加速运动时处于非平衡状态。 [2]如图丙所示，木块在4s~5s时间段内，物体运动的速度不变，物体匀速直线运动时处于平衡状态，受到的合力大小为0N。 [3][4]根据二力平衡可知，当物体匀速直线运动时，物体受到的摩擦力大小等于受到的拉力大小；如图乙所示，木块在2s~6s时间段内匀速直线运动时，物体受到的摩擦力大小等于受到的拉力大小为3N；因为物体受到滑动摩擦力的大小只跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以木块在第7s时受到的摩擦力大小为3N。如图乙所示，木块在第7s时受到的拉力大小为2N，则木块受到的合力大小为 11．如图所示，某同学用水平向右180N的力推箱子，箱子在水平方向做匀速直线运动，则箱子与地面之间的滑动摩擦力大小为 N；现在为了使箱子停下，该同学改用水平向左160N的拉力使箱子减速，在箱子减速过程中，受到的合外力大小为 N。 【答案】 180 20 【详解】[1]当箱子在水平方向上做匀速直线运动时，它受到的力是平衡的。根据二力平衡的条件，即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，那么这两个力就彼此平衡。题目中给出箱子受到水平向右180N的推力，那么为了保持箱子匀速直线运动，箱子与地面之间的滑动摩擦力必须与这个推力大小相等、方向相反。因此，箱子与地面之间的滑动摩擦力大小为180N，方向水平向左。 [2]当该同学改用水平向左160N的拉力使箱子减速时，箱子在水平方向上受到两个力的作用：一个是向左的拉力160N，另一个是向右的滑动摩擦力180N。由于这两个力的方向相反，我们可以根据同一直线上方向相反的两个力的合成原理来计算合外力的大小。合外力等于两个力的大小之差，即 方向与较大的力（即滑动摩擦力）的方向相同，即水平向左。 12．小明在超市购物时，用15N的水平力推着购物小车在水平地面上做匀速直线运动，突然他发现前面有位老人，于是马上用25N的水平力向后拉小车，使小车减速前进，在减速运动的过程中，小车所受的合力为 N。 【答案】40 【详解】小车做匀速直线运动时，推力与摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力 当小车减速时，小车受到的拉力大小为 由于小车受到的拉力和摩擦力的方向相同，所以小车所受的合力为 13．物体B重5N，物体A重2N，如图所示，物体A刚好向下做匀速直线运动，不计绳重和滑轮间摩擦，物体B受到的摩擦力是 N；若施加一个水平向左的拉力F使物体B刚好向左做匀速直线运动，则拉力的大小为 N。 【答案】 2 4 【详解】[1]物体A刚好向右做匀速直线运动，则A受到的重力和绳子对A的拉力是一对平衡力，大小相等，所以，绳子对A的拉力为2N；同一根绳子上的拉力相等，则绳子对B的拉力也为2N；A做匀速直线运动，则B也做匀速直线运动，所以，B受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，物体B受到的摩擦力是2N。 [2]若施加一个水平向左的拉力F使物体B刚好向左做匀速直线运动，B受到的摩擦力大小不变，方向水平向右，则拉力的大小为 F=f+F绳=2N+2N=4N 14．甲乙两同学一起推一辆货车，甲同学用50N的力向前推，乙同学用20N的力向前拉，车子未动。则两位同学的合力为 N，车子所受摩擦力为 N。 【答案】 70 70 【详解】[1]由题意可知，甲、乙同学力的方向相同，且在一条直线上，因此，这两同学所施加力的合力为二力之和，则 F=50N+20N=70N [2]由于车子保持静止，所以此时车受力平衡，车在水平方向上受到的摩擦力和甲乙两位同学施加的力的合力相等，即车子所受摩擦力为 15．如图所示，A、B两物体叠放在一起，已知GA＝30N，GB＝20N，在F1＝10N和F2＝5N的作用下，A和B一起向右做匀速直线运动，则：B受到的摩擦力为 N，方向 ；地面给A的摩擦力，大小为 N，方向 。 【答案】 5 水平向左 15 水平向左 【详解】[1]A和B一起向右做匀速直线运动，水平方向受力平衡，B受到向右的拉力为5N，则A对B的摩擦力为水平向左，大小等于拉力等于5N。 [2]以整体为研究对象，受到向右的拉力为 做匀速直线运动，水平方向受力平衡，地面给A摩擦力为15N，与拉力的合力平衡，方向水平向左。 16．把一个重为0.5N的小球用手压没在水中，排开水的重为0.8N。则此时小球受到浮力和重力的合力为 N，方向 。 【答案】 0.3 竖直向上 【详解】[1]重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，根据阿基米德原理可知浮力大小为 则小球受到浮力和重力的合力为 [2]同一直线上的合力方向与较大力的方向相同，浮力较大，所以合力的方向竖直向上。 17．在研究同一直线上方向相同的两个力的合成的实验中，两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是什么？实验中我们会发现，两个弹簧测力计并排拉圆环时，很难严格做到让力F1和力F2在同一直线上。这两个力之间会有一定的夹角，你是通过什么方法减小这个夹角的？ 【答案】见解析 【详解】本题用橡皮筋的伸长量来显示力的作用效果，将小圆环拉至同一位置，保证合力的作用效果与分力共同作用的效果相同。 让连接两个弹簧测力计的细绳分别绕过处在同一直线上的两个定滑轮。 18．甲、乙两人用一条绳子向同一方向拉一条船，甲用力300 N，乙用力170 N，船受到的拉力是多少？ 【答案】470N 【详解】两个力在同一直线上，方向相同，合力大小等于这两个力的大小之和，合力方向与这两个力的方向相同，两力沿同一直线，船受到的拉力大小为 F=F甲+F乙=300N+170N=470N 1．（2016·福建·中考真题）如图所示，竖直向上抛出的篮球重为G，受到的空气阻力小于G。篮球在竖直上升过程受到的合力（　　） A．小于G B．等于G C．大于G D．等于0 【答案】C 【详解】在篮球竖直上升的过程中，篮球受竖直向下的重力G和竖直向下的空气阻力f，这两个力作用在同一直线上、方向相同，所以篮球受到的合力 F合=G+f＞G 故选C。 2．（2016·四川德阳·中考真题）如图所示，重G的铁块静止在斜面上，则斜面对铁块的作用力大小为（    ） A．等于G B．大于G C．小于G D．以上情况都有可能 【答案】A 【详解】重G的铁块静止在斜面上，因此受到平衡力的作用，铁块受到重力，斜面的支撑力，和斜面的摩擦力，三个力的合力为0。斜面对铁块的作用力是支持力与摩擦力，所以斜面对铁块的作用力与重力相等，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．（2024·四川内江·中考真题）某同学练习排球垫球时，排球离开胳膊后能够继续向上运动，是因为排球具有 ，排球的重力为2.7N，在竖直上升的过程中，某时刻所受空气阻力大小为0.5N，方向竖直向下，此时排球所受合力大小为 N。 【答案】 惯性 3.2 【详解】[1] 排球离开胳膊后继续向上运动是因为它具有惯性，仍要保持原来的运动状态。 [2] 在竖直上升的过程中，空气阻力和重力均竖直向下，则合力为 4．（2023·湖南湘潭·中考真题）如图所示，文具盒在水平向右的推力F的作用下，沿水平桌面运动， F与时间t的关系如图所示。0~2s内，文具盒做匀速直线运动，此过程中它所受的摩擦力方向向 （选填“左”或“右”），大小为 N； 3~4s内，文具盒所受合力的大小为 N。      【答案】 左 2 1 【详解】[1][2]0~2s内，文具盒做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的摩擦力与推力F是一对大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上的平衡力，由坐标图可知，0~2s内，文具盒受到向右的推力为2N，所以0~2s内，文具盒受的摩擦力大小为2N，方向向左。 [3]3~4s内，文具盒对桌面的压力和与桌面的粗糙程度不变，则此时文具盒受到的摩擦力不变，依然为2N，方向向左；由坐标图可知，此时文具盒受到向右的推力为3N，故此时文具盒所受合力的大小为 3N-2N=1N 5．（2021·黑龙江哈尔滨·中考真题）静止在水平桌面上的文具盒受到的一对平衡力是 ，这两个力的合力为 。 【答案】 重力和支持力 零 【详解】[1][2]静止在水平桌面上的文具盒，受到的重力和桌面对文具盒的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，这两个力对文具盒的作用效果相互抵消，合力为零。 6．（2018·湖北襄阳·中考真题）物体放在水平面上，受到水平力F1=10N和F2=4N的作用处于静止状态，如图所示．此时物体受到的静摩擦力是 N；如果将F1撤去，物体所受合力为 N． 【答案】 6 0 【分析】物体处于静止或匀速直线运动时，合力为0，由此判断摩擦力的大小和方向。 【详解】根据题意知道，物体在水平力F1 =7N和F2 =3N的作用下静止，物体受平衡力作用，即物体还受到一个水平向左的静摩擦力作用，且大小是 f=F1 -F2 =10N-4N=6N 若将 F1 撤去，则物体仅受到水平向右的F2，而具有向右运动的趋势，此时物体对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以还会受到的静摩擦力作用，且大小为4N，水平向左，就可以使物体仍然静止，故合力为0。 7．（2014·福建漳州·中考真题）一个重60N的箱子放在水平地面上，受到8N的水平推力，箱子未动，这时箱子受到的摩擦力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）8N；当水平推力增大到12N时，箱子恰好做匀速直线运动；当水平推力增大到18N时，箱子所受合力的大小为 N。 【答案】 等于 6 【详解】[1]箱子到8N的水平推力，箱子未动，说明箱子处于静止状态，则由二力平衡可知，箱子在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡，此时箱子所受摩擦力等于推力，等于8N。 [2]当水平推力增大到12N时，箱子恰好做匀速运动，所以此时摩擦力与推力是一对平衡力，大小等于12N，当水平推力增大到18N时，箱子与地面之间的压力和接触面的粗糙程度均不变，所以摩擦力不变，仍为12N，则此时箱子所受合力的大小为 F合=F-f=18N-12N=6N 8．（2020·四川泸州·中考真题）小聪将一根橡皮筋左端固定在墙上， 用弹簧测力计拉其右端来“探究两个分力与合力的关系”。 (1)实验中使用的弹簧测力计如图甲所示，其分度值为 N； (2)小聪用两个弹簧测力计一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A点，此时两个弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N；小聪只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到A点，弹簧测力计的示数F =7.0N，如图乙所示。F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同，即F为F1和F2的合力，这种探究物理规律的方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）； (3)小聪在实验中突发奇想，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橡皮筋也拉到B点，如图丙所示，读出弹簧测力计的示数F＇= N。根据你对合力与分力的理解，判断F＇ （选填 “是”或“不是”） F3、F4的合力。 【答案】 0.2 等效替代法 5（或5.0） 是 【详解】(1)[1]弹簧测力计的刻度一大格是2N，一大格有十小格，所以分度值是0.2N。 (2)[2] F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同，可以用F代替F1、F2，这种方法叫等效替代法。 (3)[3]弹簧测力计的分度值是0.2N，指针指在4～6N中间，所以示数是5N。 [4] F＇的作用效果与F3、F4共同作用的效果相同，即F＇是F3、F4的合力。 1．始终只受到两个力F1和F2的作用，一开始物体处于静止状态，且F1=F0。在t1时间内保持F1不变，只改变F2的大小，此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。下图中可以表示F2大小随时间变化的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】开始物体在F1和F2的作用下处于静止状态，说明物体受到的是对平衡力，即F1和F2的大小相等，方向相反；在t1时间内，当只改变F2的大小，且要满足物体所受合力的方向始终与F1方向相同，由反向力的合成法则可知，F2的变化应该是先变小，由图可知F2的方向不会放生变化，所以F2后变大，但不可能大于F1，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向为（　　） A．始终水平向左 B．始终竖直向上 C．斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大 D．斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大 【答案】C 【详解】对小球进行受力分析，它受到竖直向下的重力，水平向右的拉力以及杆对它的弹力，处于平衡状态，所以杆对小球的弹力方向斜向左上方；当弹簧测力计示数逐渐增大时，弹力的水平方向分量越大，弹力的方向与竖直方向夹角逐渐增大；故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B表面粗糙，A静止在平面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态，对该过程分析，下列说法正确的是（　　） A．开始时拉力F最大为，以后逐渐减小为0 B．A、B间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G C．地面受到B的压力逐渐增大 D．地面对B的摩擦力逐渐增大 【答案】AB 【详解】对A受力分析如图所示 A．A缓慢移动，可看作平衡态，设A受到的支持力与水平方向的夹角为，根据共点力平衡可得，，A向上滑动时，增大，F变小；开始时，拉力F最大为，当A到B正上方时，F减小为0，故A正确； B．A、B间的压力 A向上滑动时，增大，F压变小；开始时，开始最大为2G，当A滑动到B正上方时，减小到G，故B正确。 CD．将AB看作一个整体，它受重力、支持力、水平拉力、静摩擦力，可知，地面对B的支持力始终等于它们的总重力，所以，地面受到B的压力也始终等于它们的总重力，地面对B的摩擦力始终等于拉力F，故CD错误。 故选AB。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 同一直线上二力的合成 目录 2 考点01 合力及力的合成 2 考点02 同一直线上二力的合成 3 25 30 考点01 合力及力的合成 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 2．如图所示，在“探究二力合成的实验”中，橡皮筋原长为。当力作用在橡皮筋上，橡皮筋从E点伸长到点，如图甲所示；然后撤去，将互成一定角度的力和共同作用在橡皮筋上，同样使橡皮筋从E点伸长到点，如图乙所示。若钩码的重力均为0.5N，据此推测，将、和共同作用在橡皮筋上时，这三个力的合力大小为（    ） A．4.5N B．3N C．1.5N D．0N 3．有关合力的说法错误的说法是（　　） A．合力和分力不一定是真实存在的 B．合力的作用效果和分力的共同作用效果是一样的 C．考虑合力时就不考虑分力了 D．合力不可能为零 4．关于运动和力，下列说法正确的是（　　） A．彼此不接触的物体，也能产生力的作用 B．用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 C．物体运动状态改变了，说明一定受到了力的作用 D．做匀速直线运动的物体，速度越大，受到的合力也就越大 5．图所示，两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水。由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果 ，大人的作用力相当于 （填“合力”或“分力”），每个小孩的作用力相当于 （填“合力”或“分力”）。 6．物理学研究方法有很多，例如：类比法、模型法、控制变量法、等效法、理想实验与科学推理相结合的方法等。我们在研究二力合成时用到 ，研究牛顿第一定律时用到控制变量法和 （填研究方法）。 7．两个小孩能提起一桶水，一个大人同样能提起这桶水，该现象表明 。我们把这一个大人所用的力叫作那两个小孩所用的力的 ，这种研究问题的方法叫作等效法。 8．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 。 9．如图所示是小吴同学在“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，实验中通过 使F的作用效果与共同作用的效果相同。 10．探究同一直线上二力的合成的实验装置如图所示，该实验应用了力能使物体 的道理。图中AE表示橡皮筋原来的长度，表示 的长度，通过比较 和 （填“a”“b”或“c”）两种情况，可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小，等于这两个力大小 ，方向跟这两个力的方向相同；通过比较 和 两种情况，可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小，等于这两个力大小 ，方向跟较大的那个力的方向相同。 11．沿同一直线的两个方向相同的力的合力，其大小等于这两个力的大小之 ，其方向跟这两个力的方向相 ； 沿同一直线的两个方向相反的力的合力，其大小等于这两个力的大小之 ，其方向跟这两个力中较大的力的方向相 。 12．小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力、的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。 （1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使F的作用效果，与 作用的效果相同； （2）小明又用两个弹簧测力计互相拉动，如图所示，左边弹簧测力计示数一定等于右边弹簧测力计示数，因为、是 关系。（选填“平衡力”或“相互作用力”） 13．小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力、的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。 （1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使两次 相同。 （2）通过该实验可知F与、的大小关系是 。（用字母表示） 考点02 同一直线上二力的合成 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 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 3．同一直线上两个力的合力F为50N，其中一个力为30N，那么另一个力的大小可能是（    ） A．10N B．20N C．50N D．80N 4．假设有100个共点力作用在物体上，物体静止，其中一个力的大小为10N，方向向东，则其余99个力的合力大小为 ，方向 ；若其中的30个力的合力大小为20N，则其余的70个力的合力大小为 。 5．小明家有一个锻炼臂力的拉力器，由四根相同的拉簧并列组成。已知只用两根拉簧时，小明可用220N的力将其拉至臂长。若使用三根拉簧，小明要想将其拉至臂长，需用的最小拉力是 N。 6．竖直向上抛出一重力为6.3N的篮球，篮球在上升和下降过程中受到空气的阻力都是1N，小球在下降时合力的方向为 ，上升时受到的合力的大小为 。 7．连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连，细绳恰好水平，如图所示。当A重3N，B重5N时，M恰好水平向右做匀速直线运动，若滑轮摩擦忽略不计，则此时M受到的合力大小为 N；当B刚触地时，且A、M都不会与滑轮相碰，则M在水平方向受到的合力大小为 N。 8．作用在同一直线上的两个力，合力为15N，若其中一个力的大小是12N，则另一个的大小为 N。 9．如图所示，小车同时受到水平推力F₁和F₂分别为100N和200N，小车做匀速直线运动，则小车受到的合力是 N；小车受到水平地面对它的支持力和小车重力的关系是 。 10．如图甲所示，小强用水平向右的拉力拉木块，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在0s~2s时间段内，物体处于 状态（填“平衡”或“非平衡”）；4s~5s时间段内，受到的合力大小为 N；木块在第7s时受到的摩擦力大小为 N，受到的合力大小为 N。 11．如图所示，某同学用水平向右180N的力推箱子，箱子在水平方向做匀速直线运动，则箱子与地面之间的滑动摩擦力大小为 N；现在为了使箱子停下，该同学改用水平向左160N的拉力使箱子减速，在箱子减速过程中，受到的合外力大小为 N。 12．小明在超市购物时，用15N的水平力推着购物小车在水平地面上做匀速直线运动，突然他发现前面有位老人，于是马上用25N的水平力向后拉小车，使小车减速前进，在减速运动的过程中，小车所受的合力为 N。 13．物体B重5N，物体A重2N，如图所示，物体A刚好向下做匀速直线运动，不计绳重和滑轮间摩擦，物体B受到的摩擦力是 N；若施加一个水平向左的拉力F使物体B刚好向左做匀速直线运动，则拉力的大小为 N。 14．甲乙两同学一起推一辆货车，甲同学用50N的力向前推，乙同学用20N的力向前拉，车子未动。则两位同学的合力为 N，车子所受摩擦力为 N。 15．如图所示，A、B两物体叠放在一起，已知GA＝30N，GB＝20N，在F1＝10N和F2＝5N的作用下，A和B一起向右做匀速直线运动，则：B受到的摩擦力为 N，方向 ；地面给A的摩擦力，大小为 N，方向 。 16．把一个重为0.5N的小球用手压没在水中，排开水的重为0.8N。则此时小球受到浮力和重力的合力为 N，方向 。 17．在研究同一直线上方向相同的两个力的合成的实验中，两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是什么？实验中我们会发现，两个弹簧测力计并排拉圆环时，很难严格做到让力F1和力F2在同一直线上。这两个力之间会有一定的夹角，你是通过什么方法减小这个夹角的？ 18．甲、乙两人用一条绳子向同一方向拉一条船，甲用力300 N，乙用力170 N，船受到的拉力是多少？ 1．（2016·福建·中考真题）如图所示，竖直向上抛出的篮球重为G，受到的空气阻力小于G。篮球在竖直上升过程受到的合力（　　） A．小于G B．等于G C．大于G D．等于0 2．（2016·四川德阳·中考真题）如图所示，重G的铁块静止在斜面上，则斜面对铁块的作用力大小为（    ） A．等于G B．大于G C．小于G D．以上情况都有可能 3．（2024·四川内江·中考真题）某同学练习排球垫球时，排球离开胳膊后能够继续向上运动，是因为排球具有 ，排球的重力为2.7N，在竖直上升的过程中，某时刻所受空气阻力大小为0.5N，方向竖直向下，此时排球所受合力大小为 N。 4．（2023·湖南湘潭·中考真题）如图所示，文具盒在水平向右的推力F的作用下，沿水平桌面运动， F与时间t的关系如图所示。0~2s内，文具盒做匀速直线运动，此过程中它所受的摩擦力方向向 （选填“左”或“右”），大小为 N； 3~4s内，文具盒所受合力的大小为 N。      5．（2021·黑龙江哈尔滨·中考真题）静止在水平桌面上的文具盒受到的一对平衡力是 ，这两个力的合力为 。 6．（2018·湖北襄阳·中考真题）物体放在水平面上，受到水平力F1=10N和F2=4N的作用处于静止状态，如图所示．此时物体受到的静摩擦力是 N；如果将F1撤去，物体所受合力为 N． 7．（2014·福建漳州·中考真题）一个重60N的箱子放在水平地面上，受到8N的水平推力，箱子未动，这时箱子受到的摩擦力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）8N；当水平推力增大到12N时，箱子恰好做匀速直线运动；当水平推力增大到18N时，箱子所受合力的大小为 N。 8．（2020·四川泸州·中考真题）小聪将一根橡皮筋左端固定在墙上， 用弹簧测力计拉其右端来“探究两个分力与合力的关系”。 (1)实验中使用的弹簧测力计如图甲所示，其分度值为 N； (2)小聪用两个弹簧测力计一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A点，此时两个弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N；小聪只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到A点，弹簧测力计的示数F =7.0N，如图乙所示。F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同，即F为F1和F2的合力，这种探究物理规律的方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）； (3)小聪在实验中突发奇想，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橡皮筋也拉到B点，如图丙所示，读出弹簧测力计的示数F＇= N。根据你对合力与分力的理解，判断F＇ （选填 “是”或“不是”） F3、F4的合力。 1．始终只受到两个力F1和F2的作用，一开始物体处于静止状态，且F1=F0。在t1时间内保持F1不变，只改变F2的大小，此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。下图中可以表示F2大小随时间变化的图像是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向为（　　） A．始终水平向左 B．始终竖直向上 C．斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大 D．斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大 3．如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B表面粗糙，A静止在平面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态，对该过程分析，下列说法正确的是（　　） A．开始时拉力F最大为，以后逐渐减小为0 B．A、B间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G C．地面受到B的压力逐渐增大 D．地面对B的摩擦力逐渐增大 / 学科网（北京）股份有限公司 $$