7.4 同一直线上二力的合成（分层作业）物理新教材沪粤版八年级下册

7．4 同一直线上二力的合成 考点01 合力及力的合成（6题） 1．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 【解析】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。 2．甲、乙、丙、丁四个木块的质量均为2kg，分别置于相同的水平桌面上，并对木块施以两个方向相反的水平力，则此时木块所受合力大小可能为1N的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．甲图中，二力的方向相反，但木块静止，说明木块还受到摩擦力的作用，在三个力的作用下，木块处于平衡状态，其所受合力为零，故A不符合题意； B．乙图中，二力的方向相反，但木块静止，说明木块还受到摩擦力的作用，在三个力的作用下，木块处于平衡状态，其所受合力为零，故B不符合题意； C．丙图中，二力的方向相反，但木块向左做匀速直线运动，说明木块还受到摩擦力的作用，在三个力的作用下，木块处于平衡状态，所受合力为零，故C不符合题意； D．丁图中，丁木块向右运动，由于不知道运动状态，无法判定合力的大小，合力可能不为0，合力可能为1N，故D符合题意。 故选D。 3．用弹簧测力计分别拉着甲、乙两物体竖直向上运动，两次运动的路程随时间变化的图象如图所示，已知甲的重力大于乙的重力。则下列说法中正确的是（　　） A．甲的速度小于乙的速度 B．弹簧测力计对甲的拉力等于弹簧测力计对乙的拉力 C．两物体能够向上运动，是由于所受合力的方向向上 D．甲乙两物体所受的合力均为零 【答案】D 【解析】A．由图可知，甲的速度 乙的速度 故甲的速度大于乙的速度，故A错误； B．由图可知，两物体做匀速直线运动，处于平衡状态，则弹簧测力计对甲的拉力等于甲的重力，弹簧测力计对乙的拉力等于乙的重力，已知甲的重力大于乙的重力，则弹簧测力计对甲的拉力大于弹簧测力计对乙的拉力，故B错误； CD．由图可知，两物体都在做匀速直线运动，都处于平衡状态，故甲乙两物体所受合力均为0，故C错误，D正确。 故选D。 4．一个苹果被竖直向上抛出，受到重力 G 和空气阻力 f 的作用。苹果在上升和下降过程中所受合力分别为 F1 和 F2，关于它们的大小和方向，下列说法中正确的是（　　） A．F1 是竖直向上且小于 G B．F1 是竖直向下且大于 G C．F2 是竖直向上且小于 G D．F2 是竖直向下且大于 G 【答案】B 【解析】AB．苹果在上升过程中，受到竖直向下的重力和阻力，所以合力等于二力之和，即 方向竖直向下，故A错误，B正确； CD．苹果在下降的过程中，受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，所以合力等于二力之差，即 由于苹果向下做加速运动，所以合力的方向竖直向下，故CD错误。 故选B。 5．上体育课，同学们做引体向上活动时，发现采用双手握杠时，两手间距有以下几种情况：有比肩宽大的，有与肩同宽的，也有比肩宽小的，如图甲所示： 那么，这几种握杠方法的“省力”程度一样吗？因此，小涵对“做引体向上的拉力与哪些因素有关”作出了不同的猜想： 猜想一：可能与双手握杠的间距有关； 猜想二：可能与人的体重有关； 猜想三：可能与手臂的长度有关。 小涵用两根相同的橡皮条系上同一重物并挂在水平杆子上，已知杆上相邻点间的间距相等，如图乙，改变橡皮条在杆上所挂的位置，并观察每次橡皮条的长度，结果如下表： 实验序号 1 2 3 4 5 橡皮条在杆上所挂的点 A、J B、I C、H D、G E、F 橡皮条的长度 较长 稍长 最短 稍长 较长 根据实验回答： （1）实验中根据 来比较拉力的大小； （2）当橡皮条悬挂在C、H两点时，仅改变橡皮条的原长，根据已学物理知识可知：受到的拉力 （选填“会”或“不会”）改变，由此可判断，橡皮条竖直悬挂时，猜想三是 （选填“正确”或“错误”）的； （3）表格中的实验数据可以验证猜想 是正确的，可以得到结论：当手臂长和人的体重一定时，随着双手握杆间距的增大，拉力 （选填“增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）因此，在做引体向上时，最好采用两手间的距离 （选填“比肩宽”、“与肩同宽”或“比肩窄”）的方式更省力。 【答案】 橡皮条的长度 不会 错误 一 先减小后增大 与肩同宽 【解析】（1）[1]根据表格中数据可知，实验中通过橡皮条的长度来显示其所承受的拉力的大小，这是转换法。 （2）[2][3]当橡皮条悬挂在C、H两点时，即物体对橡皮条的拉力沿竖直方向时，由力的平衡，两根橡皮条的拉力和等于物体的重力，故仅改变橡皮条的长度，受到的拉力不会改变，由此可判断，橡皮条竖直悬挂时，猜想三是错误的。 （3）[4]表格中的实验数据只改变了橡皮条在杆上所挂两点的位置，而其他因素没有改变，故可以验证猜想与双手握杠的间距有关，即猜想一。 [5]由表中数据知，从1、2、3、4、5实验，橡皮条在杆上所挂两点的距离逐渐变小，橡皮条的长度先变短后变长，故拉力先变小后变大，故可以得到结论∶当手臂长和人的体重一定时，随着双手握杆间距的增大，拉力先减小后增大；因此，在做引体向上时，最好采用悬挂点在CH两点，即与肩同宽最省力。 6．有人用100N的水平推力，推着一辆重500N的小车，在水平路面上做匀速直线运动，小车在水平方向上受到的合力为 N。当推力增大到150N时，小车受到的合力是 N。 【答案】 0 50 【解析】[1]在水平方向上，小车做匀速直线运动，因此，其受到的推力与摩擦力是一对平衡力，其合力为0，摩擦力是100N。 [2]当推力增大到150N时，其摩擦力仍为100N，则其合力为 F=150N-100N=50N 其方向同推力的方向相同。 考点02 同一直线上二力的合成（6题） 7．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 。 【答案】(1)长度变化量 (2)使力的作用效果相同 【解析】（1）由图可知，O点为橡皮筋原长的位置，点为橡皮筋伸长后的位置，所以图中表示橡皮筋度变化量。 （2）在实验中研究的是两个力的共同效果，故为了使力的作用效果相同，应让橡皮筋伸长相同的长度，将橡皮筋的右端拉到点。 8．物理老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成，实验装置如图所示，橡皮筋原长AE，在力F1、F2的共同作用下伸长到AE'。 (1)通过比较图 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之 ，方向跟这两个力的方向相同。 (2)通过比较图乙和图丙两种情况，可知同一直线上方向 的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，方向跟 （选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 【答案】(1)甲、丙 和 (2)相反 较大 【解析】（1）[1][2]甲图中，在同一直线上方向相同的两个力共同作用下，使橡皮筋右端拉至E´点，丙图中，在一个力的作用下也有同样的效果，结合图甲、丙中钩码的个数，故通过比较图甲、丙两种情况，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之和，方向跟这两个力的方向相同。 （2）[1][2]乙图中，橡皮筋在两个方向相反的力的作用下伸长到E´点，丙图中在一个力的作用下，橡皮筋右端拉至E´点，故通过比较图乙和图丙两种情况，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之差，方向跟较大的那个力的方向相同。 9．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 【解析】[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。 10．一辆质量为1500kg的汽车在平直的高速公路上匀速直线行驶，汽车所受的摩擦阻力是汽车重力的，且轮胎与地面的粗糙程度不变。则：（不计空气阻力，g取10N/kg）． (1)求汽车受到的重力G； (2)求汽车受到的牵引力F； (3)若行驶过程的某个时间段内，汽车受到的牵引力恒为5000N，求这段时间内汽车受到的合力大小，并判断方向： (4)当汽车快要行驶到休息区时，该汽车减速行驶，求此时汽车受到的摩擦阻力的大小。 【答案】(1) (2)1500N (3)3500N，方向与车原来行驶的方向相同 (4)1500N 【解析】（1）汽车受到的重力为 （2）汽车受到的摩擦阻力为 由于汽车在平直的高速公路上匀速直线行驶，则汽车受到的牵引力F与汽车受到的阻力f相等，所以汽车受到的牵引力为 （3）汽车受到的合力大小为 其方向与车原来行驶的方向相同。 （4）当汽车快要行驶到休息区时，该汽车减速行驶，由于压力和接触面的粗糙程度不变，所以，汽车所受的摩擦阻力不变，则此时汽车受到的摩擦阻力的大小为 11．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 【解析】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。 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 【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。 一、单选题 1．如图甲所示，物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用。F1、F2的大小随时间变化的图像如图乙所示。在0~t1时间内，下列对物体所受力的合力的分析，正确的是（    ） A．先变大后变小，合力方向始终与F2相同 B．先变小后变大，合力方向始终与F2相同 C．先变大后变小，合力方向始终与F2相反 D．先变小后变大，合力方向始终与F2相反 【答案】C 【解析】根据图乙，在0~t1时间内F1=F0且大小不变；F2≤F0，初始时刻等于F0，然后先变小后变大，则两个力中较大的力为F1；根据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，合力的方向跟较大的那个力方向相同，则物体所受的合力的方向始终与F1相同，即合力的方向始终与F2相反；0时刻时，F1=F0、F2=F0即F合=F1-F2=0；当F1=F0、F2<F0，且逐渐变小时，即F合=F1-F2>0；合力变大；当F1=F0、F2<F0且逐渐变大时，即F合=F1-F2>0，合力变小；即在0~t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终与F2相反。故ABD错误，C正确。 故选C。 2．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 【解析】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。 3．重力为G的雪花从空中加速飘落的过程中，若雪花所受阻力为f，则雪花所受力的合力的大小和方向分别为（    ） A．  竖直向上 B．  竖直向上 C．  竖直向下 D．  竖直向下 【答案】C 【解析】重为G的雪花从空中加速飘落的过程中，向下运动，阻力f方向向上，重力方向竖直向下，两者方向相反，故合力大小为G-f，合力方向竖直向下。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．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。 5．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。 二、填空题 6．如图所示，重100N的木箱放在水平地面上，某同学用20N的力水平向左推木箱，没有推动，此时木箱受到地面的摩擦力为 N，方向是 。当用40N的力水平向左推木箱时，木箱做匀速直线运动，此时木箱受到地面的摩擦力是 N。 【答案】 20 水平向右 40 【解析】[1][2]重为100N的木箱放在水平地面上，某同学用20N的力水平向左推木箱，没有推动，木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，此时木箱受到地面的摩擦力为20N，方向是水平向右。 [3]当用40N的力水平向左推木箱时，木箱做匀速直线运动，木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力，此时木箱受到地面的摩擦力是40N。 7．如下图所示，两个小孩能推动一个木箱，一个大人也能推动该木箱。由此可知，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 【解析】[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。 8．用2500N的力竖直向上提起重2000N的油桶，油桶受到的力的合力大小是 N，合力的方向是 。 【答案】 500 竖直向上 【解析】[1][2]油桶受到两个力的作用：拉力和重力。两个力作用在同一条直线上，方向相反，所以两个力的合力大小为二力之差，即 F合=F-G=2500N-2000N=500N 合力的方向与较大的力方向一致，即竖直向上。 9．放在水平桌面上的木块同时受到水平向左的8N拉力和水平向右的10N拉力作用而运动，其效果可用一个大小为 N、方向 的力来代替，这个力是它们的 。 【答案】 2 水平向右 合力 【解析】[1][2][3]物体在水平方向上受到了方向相反的两个力的作用，故F=F1-F2=10N-8N=2N 方向水平向右，所以我们可用一个大小为2N，方向水平向右的力来代替，这个力也就是它们的合力。 10．已知物体运动速度越大，受到的空气阻力越大。如图所示，篮球在 受到的力的合力最大，在 受到的力的合力最小（前两空均选填“最高点”“抛出点”或“落地点”）。在整个过程中，篮球受到的力的合力 （选填“先变大后变小”“先变小后变大”“一直变大”或“一直变小”）。 【答案】 抛出点 落地点 一直变小 【解析】[1][2][3]篮球抛出时受到两个力，竖直向下的重力和竖直向下的阻力，合力等于两个力之和。刚抛出时篮球的速度最大，阻力最大，所以此时合力最大；在篮球上升过程中，阻力减小，合力也逐渐减小；篮球在最高点时，仅受竖直向下的重力作用；下降过程中，篮球受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，则此时合力等于两个力之差，重力大于阻力；下降过程中阻力逐渐增大，合力逐渐减小；所以整个运动过程中，篮球所受力的合力逐渐减小。由以上分析可知，篮球在抛出点受到的力的合力最大，在落地点受到的力的合力最小；在整个过程中，篮球受到的力的合力一直变小。 三、实验题 11．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 【解析】（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。 12．李老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成，实验装置如图所示： （1）该实验应用了力能使物体 的道理，每次都要将拉到点的理由是 ； （2）通过比较 和 （选填“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； （3）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 使力的作用效果相同 a c 之和 b c 之差 【解析】（1）[1]根据图示可知，橡皮筋在力的作用下伸长了，因此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，EE＇表示橡筋伸长的长度；将E拉到E＇，就是为使橡筋伸长的长度相同，从而保证橡皮筋产生拉力的作用效果相同。 （2）[3][4]a、c两图所示实验可知，拉力的方向都是向右的，c图是单一合力效果（向右的三个砝码），a图是方向相同两力的分力效果（向右的一个砝码与另外向右的2个砝码），故可以用来探究，同一直线上，方向相同的两个力的合力大小与两力之和的关系，方向与这两个力方向的关系。 [5]通过a、c两图中橡皮筋的伸长量相同，说明a、c两次实验中不同的拉动方式产生了相同的作用效果，故可以得出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。 （3）[6][7]b、c两图所示实验可知，c图示单一合力效果（向右的三个砝码），b图是方向相反的两力的分力效果（向左的一个砝码和向右的四个砝码），故可以用来探究，同一直线上，方向相反的两个力的合力大小与两力之差的关系，方向与这两个力方向的关系。 [8]通过b、c两图中橡皮筋的伸长量相同，说明b、c两次实验中不同的拉动方式产生了相同的作用效果，故可以得出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，方向与较大的力的方向一致。 13．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 【解析】（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。 四、计算题 14．竖直向上抛出一个质量为0.2千克的小球，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0.5牛。求： （1）小球所受重力的大小； （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向； （3）小球在下降过程中所受合力的大小和方向。 【答案】（1）2N；（2）2.5N，方向竖直向下；（3）1.5N，方向竖直向下 【解析】解：（1）小球受到的重力为 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N （2）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，此时的合力为 F=G+f=2N+0.5N=2.5N 合力的方向为竖直向下。 （3）小球在下降过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向上的空气阻力，此时的合力为 F′=G-f=2N-0.5N=1.5N 合力的方向与重力一致，故合力的方向是竖直向下。 答：（1）小球所受重力2N； （2）小球在上升过程中所受合力为2.5N，方向竖直向下； （3）小球在下降过程中所受合力为1.5N，方向竖直向下。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 7．4 同一直线上二力的合成 考点01 合力及力的合成（6题） 1．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 2．甲、乙、丙、丁四个木块的质量均为2kg，分别置于相同的水平桌面上，并对木块施以两个方向相反的水平力，则此时木块所受合力大小可能为1N的是（　　） A． B． C． D． 3．用弹簧测力计分别拉着甲、乙两物体竖直向上运动，两次运动的路程随时间变化的图象如图所示，已知甲的重力大于乙的重力。则下列说法中正确的是（　　） A．甲的速度小于乙的速度 B．弹簧测力计对甲的拉力等于弹簧测力计对乙的拉力 C．两物体能够向上运动，是由于所受合力的方向向上 D．甲乙两物体所受的合力均为零 4．一个苹果被竖直向上抛出，受到重力 G 和空气阻力 f 的作用。苹果在上升和下降过程中所受合力分别为 F1 和 F2，关于它们的大小和方向，下列说法中正确的是（　　） A．F1 是竖直向上且小于 G B．F1 是竖直向下且大于 G C．F2 是竖直向上且小于 G D．F2 是竖直向下且大于 G 5．上体育课，同学们做引体向上活动时，发现采用双手握杠时，两手间距有以下几种情况：有比肩宽大的，有与肩同宽的，也有比肩宽小的，如图甲所示： 那么，这几种握杠方法的“省力”程度一样吗？因此，小涵对“做引体向上的拉力与哪些因素有关”作出了不同的猜想： 猜想一：可能与双手握杠的间距有关； 猜想二：可能与人的体重有关； 猜想三：可能与手臂的长度有关。 小涵用两根相同的橡皮条系上同一重物并挂在水平杆子上，已知杆上相邻点间的间距相等，如图乙，改变橡皮条在杆上所挂的位置，并观察每次橡皮条的长度，结果如下表： 实验序号 1 2 3 4 5 橡皮条在杆上所挂的点 A、J B、I C、H D、G E、F 橡皮条的长度 较长 稍长 最短 稍长 较长 根据实验回答： （1）实验中根据 来比较拉力的大小； （2）当橡皮条悬挂在C、H两点时，仅改变橡皮条的原长，根据已学物理知识可知：受到的拉力 （选填“会”或“不会”）改变，由此可判断，橡皮条竖直悬挂时，猜想三是 （选填“正确”或“错误”）的； （3）表格中的实验数据可以验证猜想 是正确的，可以得到结论：当手臂长和人的体重一定时，随着双手握杆间距的增大，拉力 （选填“增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）因此，在做引体向上时，最好采用两手间的距离 （选填“比肩宽”、“与肩同宽”或“比肩窄”）的方式更省力。 6．有人用100N的水平推力，推着一辆重500N的小车，在水平路面上做匀速直线运动，小车在水平方向上受到的合力为 N。当推力增大到150N时，小车受到的合力是 N。 考点02 同一直线上二力的合成（6题） 7．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 。 8．物理老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成，实验装置如图所示，橡皮筋原长AE，在力F1、F2的共同作用下伸长到AE'。 (1)通过比较图 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之 ，方向跟这两个力的方向相同。 (2)通过比较图乙和图丙两种情况，可知同一直线上方向 的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，方向跟 （选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 9．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） 10．一辆质量为1500kg的汽车在平直的高速公路上匀速直线行驶，汽车所受的摩擦阻力是汽车重力的，且轮胎与地面的粗糙程度不变。则：（不计空气阻力，g取10N/kg）． (1)求汽车受到的重力G； (2)求汽车受到的牵引力F； (3)若行驶过程的某个时间段内，汽车受到的牵引力恒为5000N，求这段时间内汽车受到的合力大小，并判断方向： (4)当汽车快要行驶到休息区时，该汽车减速行驶，求此时汽车受到的摩擦阻力的大小。 11．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 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”）。 一、单选题 1．如图甲所示，物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用。F1、F2的大小随时间变化的图像如图乙所示。在0~t1时间内，下列对物体所受力的合力的分析，正确的是（    ） A．先变大后变小，合力方向始终与F2相同 B．先变小后变大，合力方向始终与F2相同 C．先变大后变小，合力方向始终与F2相反 D．先变小后变大，合力方向始终与F2相反 2．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 3．重力为G的雪花从空中加速飘落的过程中，若雪花所受阻力为f，则雪花所受力的合力的大小和方向分别为（    ） A．  竖直向上 B．  竖直向上 C．  竖直向下 D．  竖直向下 4．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 5．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 二、填空题 6．如图所示，重100N的木箱放在水平地面上，某同学用20N的力水平向左推木箱，没有推动，此时木箱受到地面的摩擦力为 N，方向是 。当用40N的力水平向左推木箱时，木箱做匀速直线运动，此时木箱受到地面的摩擦力是 N。 7．如下图所示，两个小孩能推动一个木箱，一个大人也能推动该木箱。由此可知，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”）。 8．用2500N的力竖直向上提起重2000N的油桶，油桶受到的力的合力大小是 N，合力的方向是 。 9．放在水平桌面上的木块同时受到水平向左的8N拉力和水平向右的10N拉力作用而运动，其效果可用一个大小为 N、方向 的力来代替，这个力是它们的 。 10．已知物体运动速度越大，受到的空气阻力越大。如图所示，篮球在 受到的力的合力最大，在 受到的力的合力最小（前两空均选填“最高点”“抛出点”或“落地点”）。在整个过程中，篮球受到的力的合力 （选填“先变大后变小”“先变小后变大”“一直变大”或“一直变小”）。 三、实验题 11．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”） 12．李老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成，实验装置如图所示： （1）该实验应用了力能使物体 的道理，每次都要将拉到点的理由是 ； （2）通过比较 和 （选填“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； （3）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。 13．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： 。 四、计算题 14．竖直向上抛出一个质量为0.2千克的小球，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0.5牛。求： （1）小球所受重力的大小； （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向； （3）小球在下降过程中所受合力的大小和方向。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$