内容正文:
8.4 同一直线上二力的合成
一、力的合成
两个小孩共同提起一桶水,可以使水桶保持静止状态;一个大人单独提起同一桶水,也能使水桶保持静止状态。看起来,一个大人和两个小孩施加在水桶上的力,产生的作用效果是相同的。
1.合力:如果一个力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
2.力的合成:在物理学中,求几个力合力的过程叫作力的合成。
二、同一直线上二力的合成
1.同一直线上方向相同的两个力
同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同。表达式:
2.同一直线上方向相反的两个力
同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。表达式:()
▲拓展培优
力的合成:平行四边形定则
力的合成遵循平行四边形定则,即以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这个平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。
考点1 合力及力的合成
【典例1】如下图所示,两个小孩能够推动一个木箱做匀速直线运动,而一个大人同样也能推动该木箱做匀速直线运动。由此可知以推断出,一个大人作用的力产生的效果跟两个小孩共同作用的两个力产生的效果 ;大人作用的力相当于 (选填“合力”或“分力”),每个小孩作用的力相当于 (选填“合力”或“分力”)。
【针对训练1】(23-24八年级下·山东临沂·期中)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
【针对训练2】(23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末)同学们在体育课垫排球时,对排球受力分析说法正确的是( )
A.竖直上升过程中合力方向向上 B.竖直上升过程中合力方向向下
C.下落过程中合力越来越大 D.最高点时处于静止状态,合力为零
考点2 同一直线上力的合成
【典例2】竖直向下抛出一重力为6.3N的篮球,碰到地面竖直向上反弹,篮球在上升和下降过程中受到空气的阻力都是1N,则小球在下降时合力的方向为 ,上升时受到的合力的大小为 。
【针对训练1】(23-24八年级下·四川达州·期中)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。
【针对训练2】(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图所示,足够长的水平桌面上静止一木块,用弹簧测力计沿水平方向拉木块。当弹簧测力计示数是2N时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为 N,当弹簧测力计示数是5N时,木块恰好做匀速直线运动:当弹簧测力计示数是7N时,木块所受的摩擦力大小为 N,此时木块的运动状态是 (选填“匀速直线运动”“减速运动”或“加速运动”)。
1.(24-25八年级下·河南·随堂练习)力的合成
在物理学中,求几个力 的过程叫作力的合成。
2.(24-25八年级下·河南·随堂练习)二力合成的规律
(1)同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小 这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向 ;用公式表示为F合=F1 F2;
(2)同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小 这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。用公式表示为F合=F1 F2(F1>F2)。
3.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)小强放学后到操场踢足球,当球离开脚后,仍继续向前运动一段距离,这是因为球具有 。足球由于受到摩擦力停了下来,静止时足球受到的合力 (选填“为零”或“不为零”)。
4.(24-25八年级下·全国·单元测试)竖直向上抛出一个质量为0.1千克的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力的方向跟运动方向相反,大小为0.5牛。则小球所受重力的大小为 N;小球在上升过程中所受合力的大小为 N;合力的方向是 。(g=10牛/千克)
5.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)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。
6.(23-24八年级下·山东烟台·期末)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
7.(24-25八年级下·全国·课后作业)如下图所示,一个物体受到同一直线上的三个力作用,这三个力的大小分别为。这三个力的合力大小和方向分别是( )
A.20N,向左 B.6N,向右 C.6N,向左 D.2N,向左
8.(23-24八年级下·四川成都·期中)匀速上升的氢气球,下方用一细线拴一个小石块,在上升时细线突然断了,如果不考虑空气阻力,那么之后石块( )
A.立即下落 B.继续上升不受影响
C.匀速上升一段距离后匀速下落 D.减速上升一段距离后加速下落
9.(23-24八年级下·山东烟台·期中)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
10.(23-24八年级下·四川凉山·期中)某人在车后用大小为10N的水平力推车,使车在平直公路上匀速前进,突然发现车辆前方出现情况,他马上改用20N的水平力向后拉,车在减速过程中,受到的合力大小为( )
A.10N B.20N C.30N D.10N 或30N
11.(23-24八年级下·福建漳州·期中)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
12.(23-24八年级下·河南周口·期中)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”)
13.(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系,利用橡皮筋(原长为AB)、弹簧测力计等器材进行实验,实验时先将橡皮筋A点固定,再用两个弹簧测力计同时作用在B点,按图(a)所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点,记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2,接着用一个弹簧测力计作用在B点,依然将橡皮筋拉伸到C点,如图(b)所示,记下此时弹簧测力计示数F,按上述的操作重复三次实验,实验数据如表所示。
实验序号
拉力F1/N
拉力F2/N
拉力F/N
1
3.0
1.0
4.0
2
2.6
1.4
4.0
3
1.8
2.2
4.0
(1)实验前,应将弹簧测力计沿水平方向 ;
(2)实验中,该同学“…重复三次实验”的目的是: ;
(3)根据表中的实验数据及相关条件,可归纳得出的初步结论是:作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于 ,合力方向为 ;
(4)实验过程中运用的科学方法为 ;
(5)若要研究作用在同一物体同一、直线方向相反两个力的合力与这两个力的大小关系,该如何进行实验操作,请写出主要步骤: 。
14.(23-24八年级下·上海松江·期中)小松在超市购物时,用15牛的水平向右的力推着一辆质量为20千克的购物车在水平地面上做匀速直线运动。求
(1)购物车的重力G;
(2)购物车受到的阻力f;
(3)小松发现前面有一个小孩,马上用30牛的水平向左的力向后拉购物车减速,在减速过程中,购物车所受的合力F合的大小和方向。(假设小车所受阻力的大小不变)
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8.4 同一直线上二力的合成
一、力的合成
两个小孩共同提起一桶水,可以使水桶保持静止状态;一个大人单独提起同一桶水,也能使水桶保持静止状态。看起来,一个大人和两个小孩施加在水桶上的力,产生的作用效果是相同的。
1.合力:如果一个力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
2.力的合成:在物理学中,求几个力合力的过程叫作力的合成。
二、同一直线上二力的合成
1.同一直线上方向相同的两个力
同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同。表达式:
2.同一直线上方向相反的两个力
同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。表达式:()
▲拓展培优
力的合成:平行四边形定则
力的合成遵循平行四边形定则,即以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这个平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。
考点1 合力及力的合成
【典例1】如下图所示,两个小孩能够推动一个木箱做匀速直线运动,而一个大人同样也能推动该木箱做匀速直线运动。由此可知以推断出,一个大人作用的力产生的效果跟两个小孩共同作用的两个力产生的效果 ;大人作用的力相当于 (选填“合力”或“分力”),每个小孩作用的力相当于 (选填“合力”或“分力”)。
【答案】 相同 合力 分力
【详解】[1][2][3]如果一个力产生的作用效果跟几个力共同产生的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,组成合力的每一个力叫做分力。两个小孩都用的力推动一个木箱,而一个大人用力推动该木箱,也就是说大人用的力与两个小孩用的力的作用效果相同,大人施加的力是两个小孩的力的合力,每个小孩的作用力是合力的分力。
【针对训练1】(23-24八年级下·山东临沂·期中)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。
【针对训练2】(23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末)同学们在体育课垫排球时,对排球受力分析说法正确的是( )
A.竖直上升过程中合力方向向上 B.竖直上升过程中合力方向向下
C.下落过程中合力越来越大 D.最高点时处于静止状态,合力为零
【答案】B
【详解】AB.排球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正确;
C.下落过程中受到竖直向上的空气阻力和竖直向下的重力,合力等于重力与空气阻力之差。下落时排球的速度越来越大,空气阻力变大,重力不变,则合力变小,故C错误;
D.上升到最高点时,排球的速度瞬间变为0,此时只受到重力作用,合力不为0,故D错误。
故选 B。
考点2 同一直线上力的合成
【典例2】竖直向下抛出一重力为6.3N的篮球,碰到地面竖直向上反弹,篮球在上升和下降过程中受到空气的阻力都是1N,则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
【针对训练1】(23-24八年级下·四川达州·期中)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
【针对训练2】(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图所示,足够长的水平桌面上静止一木块,用弹簧测力计沿水平方向拉木块。当弹簧测力计示数是2N时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为 N,当弹簧测力计示数是5N时,木块恰好做匀速直线运动:当弹簧测力计示数是7N时,木块所受的摩擦力大小为 N,此时木块的运动状态是 (选填“匀速直线运动”“减速运动”或“加速运动”)。
【答案】 2 5 加速运动
【详解】[1]用弹簧测力计沿水平方向拉木块,当弹簧测力计示数是2N时,木块静止处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以木块受到摩擦力大小为2N。
[2][3]当弹簧测力计示数是5N时,木块正好做匀速运动处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力大小为5N。因滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,当弹簧测力计示数是7N时,木块对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,木块受到的摩擦力不变,仍为5N;此时合力的方向与拉力的方向、运动方向一致,根据利于运动关系知,此时木块的运动状态是加速运动。
1.(24-25八年级下·河南·随堂练习)力的合成
在物理学中,求几个力 的过程叫作力的合成。
【答案】合力
【详解】一个力的作用效果如果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力,求几个力的合力的过程或方法,叫力的合成。
2.(24-25八年级下·河南·随堂练习)二力合成的规律
(1)同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小 这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向 ;用公式表示为F合=F1 F2;
(2)同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小 这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。用公式表示为F合=F1 F2(F1>F2)。
【答案】(1) 等于 相同
(2) 等于
【详解】(1)[1][2][3]根据力的合成规律可知,同一直线上的两个力,如果两个力的方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的大小大于其中任一个力的大小,合力的方向与这两个力的方向相同,用公式表示为
F合=F1+ F2
(2)[1][2]根据力的合成规律可知,同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。用公式表示为
F合=F1- F2(F1>F2)
或
F合=F2- F1(F1<F2)
3.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)小强放学后到操场踢足球,当球离开脚后,仍继续向前运动一段距离,这是因为球具有 。足球由于受到摩擦力停了下来,静止时足球受到的合力 (选填“为零”或“不为零”)。
【答案】 惯性 为零
【详解】[1]小强放学后到操场踢足球,当球离开脚后,仍继续向前运动一段距离,这是因为球具有惯性,要保持原来的运动状态不变。
[2]足球由于受到摩擦力停了下来,静止时足球受平衡力,受到的合力为零。
4.(24-25八年级下·全国·单元测试)竖直向上抛出一个质量为0.1千克的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力的方向跟运动方向相反,大小为0.5牛。则小球所受重力的大小为 N;小球在上升过程中所受合力的大小为 N;合力的方向是 。(g=10牛/千克)
【答案】 1 1.5 竖直向下
【详解】[1]小球受到的重力为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
[2][3]小球在上升过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向下的空气阻力,根据同一条直线上的力的合成,可求此时的和合力为
合力的方向为竖直向下。
5.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)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
6.(23-24八年级下·山东烟台·期末)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。
7.(24-25八年级下·全国·课后作业)如下图所示,一个物体受到同一直线上的三个力作用,这三个力的大小分别为。这三个力的合力大小和方向分别是( )
A.20N,向左 B.6N,向右 C.6N,向左 D.2N,向左
【答案】D
【详解】由图可知,F1、F2这两个力的合力为
F=F1+F2=7N+4N=11N
方向向左;F1、F2两个力的合力F与F3方向相反,故合力为
F′=F-F3=11N-9N=2N
方向向左;故这三个力的合力大小为2N,方向向左。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.(23-24八年级下·四川成都·期中)匀速上升的氢气球,下方用一细线拴一个小石块,在上升时细线突然断了,如果不考虑空气阻力,那么之后石块( )
A.立即下落 B.继续上升不受影响
C.匀速上升一段距离后匀速下落 D.减速上升一段距离后加速下落
【答案】D
【详解】细绳断裂前,石块所受重力与绳子对它的拉力是一对平衡力,细绳断裂后,拉力消失,但石块仍有向上的速度,石块在重力的作用下向上做减速运动,一旦向上的速度减小为0,在重力的作用下向下做加速运动。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.(23-24八年级下·山东烟台·期中)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。
10.(23-24八年级下·四川凉山·期中)某人在车后用大小为10N的水平力推车,使车在平直公路上匀速前进,突然发现车辆前方出现情况,他马上改用20N的水平力向后拉,车在减速过程中,受到的合力大小为( )
A.10N B.20N C.30N D.10N 或30N
【答案】C
【详解】在车后用大小为10N的水平力推车,使车在平直公路上匀速前进时,车子受力平衡,滑动摩擦力和推力大小相等,均为10N;改用20N的水平力向后拉,车在减速过程中,仍受到向后的摩擦力,且摩擦力不变,摩擦力方向和拉力方向相同,则受到的合力大小为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.(23-24八年级下·福建漳州·期中)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。
12.(23-24八年级下·河南周口·期中)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。
13.(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系,利用橡皮筋(原长为AB)、弹簧测力计等器材进行实验,实验时先将橡皮筋A点固定,再用两个弹簧测力计同时作用在B点,按图(a)所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点,记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2,接着用一个弹簧测力计作用在B点,依然将橡皮筋拉伸到C点,如图(b)所示,记下此时弹簧测力计示数F,按上述的操作重复三次实验,实验数据如表所示。
实验序号
拉力F1/N
拉力F2/N
拉力F/N
1
3.0
1.0
4.0
2
2.6
1.4
4.0
3
1.8
2.2
4.0
(1)实验前,应将弹簧测力计沿水平方向 ;
(2)实验中,该同学“…重复三次实验”的目的是: ;
(3)根据表中的实验数据及相关条件,可归纳得出的初步结论是:作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于 ,合力方向为 ;
(4)实验过程中运用的科学方法为 ;
(5)若要研究作用在同一物体同一、直线方向相反两个力的合力与这两个力的大小关系,该如何进行实验操作,请写出主要步骤: 。
【答案】 调零 见解析 两分力大小之和 与两个分力方向相同 等效替代法 见解析
【详解】(1)[1]弹簧测力计沿水平方向使用前,将弹簧测力计沿水平方向调零(校零)。
(2)[2]为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,实验中,该同学“… 重复三次实验”。
(3)[3][4]根据表中的实验数据,比较F和F1、F2的大小方向之间的关系,归纳得出:同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于二力之和,合力方向与二力方向相同。
(4)[5]实验过程中,合力的作用效果与两个分力的作用效果相同,这里应用的科学方法为等效替代法。
(5)[6]用两个弹簧测力计同时作用在橡皮筋的B点,沿直线相反方向拉伸到C点,记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2;接着用一个弹簧测力计作用在B点,依然将橡皮筯拉伸到C点,记下此时弹簧测力计示数F;按上述的操作重复三次实验,记录实验数据。
14.(23-24八年级下·上海松江·期中)小松在超市购物时,用15牛的水平向右的力推着一辆质量为20千克的购物车在水平地面上做匀速直线运动。求
(1)购物车的重力G;
(2)购物车受到的阻力f;
(3)小松发现前面有一个小孩,马上用30牛的水平向左的力向后拉购物车减速,在减速过程中,购物车所受的合力F合的大小和方向。(假设小车所受阻力的大小不变)
【答案】(1)196N
(2)15N
(3)45N,水平向后
【详解】(1)购物车受到的重力
(2)购物车在水平地面上做匀速直线运动,其受到的阻力和推力是一对平衡力,大小相等,则购物车受到的阻力
(3)假设小车所受阻力的大小不变,购物车在减速过程中在水平方向上受到向后的拉力F拉=30N,向后的阻力f=15N,即二力的方向相同,则购物车所受合力的大小
方向与二力的方向相同,即水平向后。
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