第3节 二力合成 二力平衡((导学案)物理沪科版(五四学制)2024八年级上册
2025-11-24
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 二力合成 二力平衡 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 力的合成,二力平衡的条件及应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.31 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-09-30 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-09-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54160773.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3节 二力合成 二力平衡 (导学案)(原卷版)
【学习目标】
1. 理解合力的概念。
2. 知道合力与分力都是从力的作用效果来定义的。
3. 知道物体在平衡力作用下能保持静止或匀速直线运动状态。
4. 知道二力平衡的条件。
5. 会通过实验探究二力平衡的条件。
【学习重点】
1. 能通过实验,了解同一直线上的二力合成。
2. 能运用力的合成解释日常生活中的简单问题。
3. 知道二力平衡,知道什么是多力平衡和二力平衡。
4. 会通过实验探究二力平衡的条件。
【学习难点】
1. 知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法。
2. 知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
一、同一直线上二力的合成
1. 合力与分力
(1)合力:如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同,这个力称为这几个力的合力。
(2)分力:组成合力的每一个力称为分力。
2. 同一直线上二力的合成:
(1)同一直线上方向相同的两个力F1,F2的合力F合=F1 + F2,且方向与这两个力方向相同。
(2)同一直线上方向相反的两个力F1,F2且F1 > F2,则这两个力的合力F合=F1 - F2,方向与较大的那个力相同。
(3)同一直线上有方向相同相反的三个力,F1,F2,F3,若F1 = F2 + F3,此时向左的作用效果等效于向右的作用效果,所以此时物体处于平衡状态。
二、二力平衡
1. 二力平衡定义
一个物体在 的 ,如果保持 或 ,就说明 平衡。
如:静止的吊灯、被匀速提起的货物、静止状态的杂技演员、悬停的无人机。
F
f
F
G
F
G
G
F
2. 探究二力平衡的条件
(1)对塑料板进行受力分析
(1)实验现象及分析
小组
甲
乙
丙
是否处于平衡
否
否
否
不平衡的原因
大小不同
方向不相反
不处于同一直线
(2)实验结论:作用在 的两个力,如果 , ,并且 ,那么这两个力就相互平衡。
3. 二力平衡的条件
作用在一个物体上的 ,如果 , ,并且 ,那么这两个力就相互平衡
4.二力平衡的应用
5.平衡力与相互作用力的区别:
平衡力
相互作用力
作用对象
作用在同一物体上
作用在两个不同物体上
力的性质
可以是不同性质的力(如重力与拉力)
一定是相同性质的力(如弹力与弹力)
作用时间
不一定同时存在(可能单独存在)
同时产生、同时消失
作用效果
使物体保持平衡状态(静止或匀速直线运动)
各自对物体产生运动状态变化或形变
方向关系
方向相反,作用在同一直线上
方向相反,作用在同一直线上
大小关系
大小相等
大小相等
6. 二力平衡条件的应用
①根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
②根据物体的运动状态分析物体的受力情况。
【课堂探究】
探究一、同向二力合成实验
1. 分组发放器材:支架、橡皮筋、两个 5 N 电子力传感器、一条细线、刻度尺。
2. 学生按图 5-3-3(a)安装,同向拉橡皮筋记录 与橡皮筋形变量 ;再用单个力传感器代替两传感器调节到同样形变,记录。
3. 小组讨论: 与 的关系?汇报现象:。
4. 教师引导归纳:
“方向相同的二力合成: ,方向同分力。”板书并用向量箭头 示意。
探究二、反向二力合成实验
问题导入:教材“想一想”——如果 方向相反怎么办?
(1)学生改装装置,将一传感器固定端改为拉另一侧,使两力相反。
(2)重复测量形变 ,再用单传感器实验求。
(3)数据汇总:,方向与较大力一致。
(4)师生共同完成规律表述:
“方向相反的二力: ,方向与较大力相同。”
板书公式,并提醒绝对值含义。
【例题1】(2025·上海黄浦·期末)如图所示,用弹簧测力计和相同的弹簧分别进行多次实验,其中力F可以作为F1、F2合力的是( )
A.只有② B.只有③
C.①② D.①③
探究三、二力平衡实验
1. 展示装置图 5-3-6:电动机+力传感器+钩码。
2. 实验任务分三步:
(1)静止悬挂:测拉力 与钩码重力;
(2)匀速上升:重复测 ;
(3)匀速下降:再次测 。
3. 学生操作,教师巡视,确保匀速(可用视频光电门辅助)。
4. 课堂即时统计数据:三种情况下 均接近,方向相反,同一直线。
5. 教师用图示总结二力平衡条件:
。
板书并强调“匀速≠无力,合力=0”。
【例题2】(2025·上海青浦·期末)如图所示的是挂在枝头的最后一片枫叶,则下列说法中正确的是( )
A.枫叶受到的重力与枫叶对树枝的拉力是一对平衡力
B.枫叶对树枝的拉力与树枝受到的拉力是一对平衡力
C.树枝受到的重力与树枝对枫叶的拉力是一对平衡力
D.枫叶受到的重力与树枝对枫叶的拉力是一对平衡力
【归纳整理】 第3节 二力合成 二力平衡
【课堂练习】
1.(2024·上海·期中)下列关于同一直线上两个力与它的合力大小的说法中,正确的是( )
A.两个力的合力可能小于两力之差
B.两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.两个力的合力可能大于两力之和
D.两个力的合力可能小于其中任何一个力
2.(2025·上海·期中)用15牛的水平力把重3牛的正方体木块紧压在竖直的墙壁上,则木块对墙壁的压力大小为( )
A.18N B.12N C.15N D.3N
3.(2024·上海松江·期中)物理课本静止放在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.课本受到的重力和桌面对课本的支持力
B.课本对桌面的压力和地面对桌子的支持力
C.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力
D.课本受到的重力和课本对桌面的压力
4.(2024·上海·期末)重为7N的苹果在空中运动过程中,受到的空气阻力为3N(空气阻力与物体运动方向相反),关于苹果在竖直上升和下降过程中所受合力的大小和方向,下列说法中正确的是( )
A.上升时,合力为4N,竖直向上
B.上升时,合力为10N,竖直向下
C.下降时,合力为10N,竖直向下
D.下降时,合力为4N,竖直向上
5.(2024·上海崇明·期末)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
6.(2025·上海普陀·期末)一只苹果的重力大小为2牛,它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反,大小恒为0.2牛。关于苹果所受合力F合,下列说法中正确的是( )
A.竖直上升时,F合=1.8牛,方向竖直向上
B.竖直上升时,F合=2.2牛,方向竖直向下
C.竖直下落时,F合=2.2牛,方向竖直向下
D.竖直下落时,F合=1.8牛,方向竖直向上
7.(2025·上海松江·期末)如图所示是小明参加学校体检测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A.F1与G是一对平衡力 B.F2与G是一对平衡力
C.F1与F2是一对平衡力 D.F1 > G
8.(2025·山东青岛·中考真题)“2025年亚洲举重锦标赛”在我国举行,中国队最终收获31金15银11铜。在比赛中,当运动员双臂竖直举起杠铃静止时,如图所示。与杠铃受到的重力是一对平衡力的是( )
A.杠铃对运动员的压力 B.运动员对杠铃的支持力
C.地面对运动员的支持力 D.运动员对地面的压力
9.(2025·四川成都·中考真题)2024年巴黎奥运会,中国艺术体操队获得了奥运金牌。体操运动员用力向上跳起时,力改变了运动员的 。运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向 的。
10.(2024·上海·阶段练习)甲、乙两队进行拔河比赛,甲队对绳子的拉力为3500牛,方向水平向左,乙队对绳子的拉力为3000牛,方向水平向右,绳子受到的合力大小为 牛,方向 。
11.(2025·上海松江·期末)将一个质量为0.2kg的小球竖直向上抛,小球在上升时受到的空气阻力为0.15 N,方向与运动方向相反,则小球所受重力大小为 N,重力与空气阻力的合力大小为 N,合力方向 。
12.(2024·上海嘉定·期末)“探究二力平衡的条件”的实验目的是:探究当物体只受两个力作用而处于静止或 状态时,这两个力有怎样的关系。实验时,需要记下 的示数。图(a)是为了探究物体在两个力作用下平衡时,两个力是否作用于 ;图(b)是为了探究物体在两个力作用下平衡时,这两个力是否作用于 。
13.(2025·上海青浦·期末)如图所示,某小组同学以硬纸板为研究对象,利用弹簧测力计、细线等器材进行实验,该小组同学在做“探究 实验”。按图甲所示进行实验操作时,应在硬纸板处于 状态下读取测力计的示数;按图乙所示进行实验操作时,放开硬纸板前,应使两测力计的示数 ,两细线对硬纸板拉力的方向 。
14.(2024·上海杨浦·期末)为探究二力平衡的条件,小杨在一块轻纸片上固定两个绳套,用力传感器分别水平向左、向右拉纸片上的绳套,先使纸片静止,如图所示,将观察到的实验数据记录在表格的序号1中。接下来改变纸片两侧的拉力大小后,发现纸片突然向某一侧方向加速运动,将观察到的实验数据记录在表格的序号2中。最后小杨计算并记录了这两次数据的合力F大小,实验中的部分数据如下表。
实验序号
F1(牛)
F2(牛)
F(牛)
1
11.4
11.4
0
2
14.0
15.6
?
(1)上述实验主要是为了探究能使得物体静止的同一直线的两个力 ;
A.大小是否相等 B.方向是否相反 C.是否作用在同一物体
(2)求序号2中F的大小与方向;
(3)小浦用一块重为0.4牛的木板替换纸片,用力传感器分别竖直向上、向下拉木板上的绳套,使木板静止,如下图所示,观察到两力传感器的示数不同,其中一个传感器的示数为12.0牛。求另一个传感器的示数可能的值。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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第3节 二力合成 二力平衡 (导学案)
【学习目标】
1. 理解合力的概念。
2. 知道合力与分力都是从力的作用效果来定义的。
3. 知道物体在平衡力作用下能保持静止或匀速直线运动状态。
4. 知道二力平衡的条件。
5. 会通过实验探究二力平衡的条件。
【学习重点】
1. 能通过实验,了解同一直线上的二力合成。
2. 能运用力的合成解释日常生活中的简单问题。
3. 知道二力平衡,知道什么是多力平衡和二力平衡。
4. 会通过实验探究二力平衡的条件。
【学习难点】
1. 知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法。
2. 知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
一、同一直线上二力的合成
1. 合力与分力
(1)合力:如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同,这个力称为这几个力的合力。
(2)分力:组成合力的每一个力称为分力。
2. 同一直线上二力的合成:
(1)同一直线上方向相同的两个力F1,F2的合力F合=F1 + F2,且方向与这两个力方向相同。
(2)同一直线上方向相反的两个力F1,F2且F1 > F2,则这两个力的合力F合=F1 - F2,方向与较大的那个力相同。
(3)同一直线上有方向相同相反的三个力,F1,F2,F3,若F1 = F2 + F3,此时向左的作用效果等效于向右的作用效果,所以此时物体处于平衡状态。
二、二力平衡
1. 二力平衡定义
一个物体在两个力的作用下,如果保持静止或匀速直线运动状态,就说明这两个力是平衡的平衡。
如:静止的吊灯、被匀速提起的货物、静止状态的杂技演员、悬停的无人机。
F
f
F
G
F
G
G
F
2. 探究二力平衡的条件
(1)对塑料板进行受力分析
(1)实验现象及分析
小组
甲
乙
丙
是否处于平衡
否
否
否
不平衡的原因
大小不同
方向不相反
不处于同一直线
(2)实验结论:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,那么这两个力就相互平衡。
3. 二力平衡的条件
作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,那么这两个力就相互平衡
4.二力平衡的应用
5.平衡力与相互作用力的区别:
平衡力
相互作用力
作用对象
作用在同一物体上
作用在两个不同物体上
力的性质
可以是不同性质的力(如重力与拉力)
一定是相同性质的力(如弹力与弹力)
作用时间
不一定同时存在(可能单独存在)
同时产生、同时消失
作用效果
使物体保持平衡状态(静止或匀速直线运动)
各自对物体产生运动状态变化或形变
方向关系
方向相反,作用在同一直线上
方向相反,作用在同一直线上
大小关系
大小相等
大小相等
6. 二力平衡条件的应用
①根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
②根据物体的运动状态分析物体的受力情况。
【课堂探究】
探究一、同向二力合成实验
1. 分组发放器材:支架、橡皮筋、两个 5 N 电子力传感器、一条细线、刻度尺。
2. 学生按图 5-3-3(a)安装,同向拉橡皮筋记录 与橡皮筋形变量 ;再用单个力传感器代替两传感器调节到同样形变,记录。
3. 小组讨论: 与 的关系?汇报现象:。
4. 教师引导归纳:
“方向相同的二力合成: ,方向同分力。”板书并用向量箭头 示意。
探究二、反向二力合成实验
问题导入:教材“想一想”——如果 方向相反怎么办?
(1)学生改装装置,将一传感器固定端改为拉另一侧,使两力相反。
(2)重复测量形变 ,再用单传感器实验求。
(3)数据汇总:,方向与较大力一致。
(4)师生共同完成规律表述:
“方向相反的二力: ,方向与较大力相同。”
板书公式,并提醒绝对值含义。
【例题1】(2025·上海黄浦·期末)如图所示,用弹簧测力计和相同的弹簧分别进行多次实验,其中力F可以作为F1、F2合力的是( )
A.只有② B.只有③
C.①② D.①③
【答案】B
【详解】根据合力的意义是:一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,则这个力叫做两个力的合力,即是等效的,图中采用弹簧的伸长显示力的效果,故伸长长度和方向相同,可以看成是合力,因此只有③符合。故选B。
探究三、二力平衡实验
1. 展示装置图 5-3-6:电动机+力传感器+钩码。
2. 实验任务分三步:
(1)静止悬挂:测拉力 与钩码重力;
(2)匀速上升:重复测 ;
(3)匀速下降:再次测 。
3. 学生操作,教师巡视,确保匀速(可用视频光电门辅助)。
4. 课堂即时统计数据:三种情况下 均接近,方向相反,同一直线。
5. 教师用图示总结二力平衡条件:
。
板书并强调“匀速≠无力,合力=0”。
【例题2】(2025·上海青浦·期末)如图所示的是挂在枝头的最后一片枫叶,则下列说法中正确的是( )
A.枫叶受到的重力与枫叶对树枝的拉力是一对平衡力
B.枫叶对树枝的拉力与树枝受到的拉力是一对平衡力
C.树枝受到的重力与树枝对枫叶的拉力是一对平衡力
D.枫叶受到的重力与树枝对枫叶的拉力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.枫叶受到的重力与枫叶对树枝的拉力方向相同,作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.枫叶对树枝的拉力与树枝受到的拉力是同一个力,不是一对平衡力,故B错误;
C.树枝受到的重力与树枝对枫叶的拉力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.枫叶受到的重力与树枝对枫叶的拉力是大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,一对平衡力,故D正确。故选D。
【归纳整理】 第3节 二力合成 二力平衡
【课堂练习】
1.(2024·上海·期中)下列关于同一直线上两个力与它的合力大小的说法中,正确的是( )
A.两个力的合力可能小于两力之差
B.两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.两个力的合力可能大于两力之和
D.两个力的合力可能小于其中任何一个力
【答案】D
【详解】AC.同一直线、同方向二力的合力大小等于二力之和;同一直线、反方向二力的合力大小等于二力大小之差,故AC错误;
BD.因为同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差,因此合力大小可能小于或大于或等于较小的力,故B错误,D正确。 故选D。
2.(2025·上海·期中)用15牛的水平力把重3牛的正方体木块紧压在竖直的墙壁上,则木块对墙壁的压力大小为( )
A.18N B.12N C.15N D.3N
【答案】C
【详解】用15N的水平力把重3N的木块紧压在竖直墙壁上,此时,木块处于平衡状态,受到水平方向和竖直方向的两对平衡力的作用,竖直方向的平衡力是重力和向上的摩擦力;水平方向上的平衡力是对木块的压力和墙壁对木块的支撑力。对木块的压力为15N,根据二力平衡的条件可以判断墙壁对木块的支撑力为15N,根据力的相互作用,木块对墙壁的压力为15N。故选C。
3.(2024·上海松江·期中)物理课本静止放在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.课本受到的重力和桌面对课本的支持力
B.课本对桌面的压力和地面对桌子的支持力
C.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力
D.课本受到的重力和课本对桌面的压力
【答案】A
【详解】A.物理课本静止放在水平桌面上,课本受到的重力和桌面对课本的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一物体,同一直线上,是一对平衡力,故A符合题意;
B.地面对桌子的支持力等于课本对桌面的压力和桌子的重力之和,则课本对桌面的压力小于地面对桌子的支持力,不是平衡力,故B不符合题意;
C.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力作用在不同的物体上,不是平衡力,故C不符合题意;
D.课本受到的重力和课本对桌面的压力作用在不同的物体上,不是平衡力,故D不符合题意。
故选A。
4.(2024·上海·期末)重为7N的苹果在空中运动过程中,受到的空气阻力为3N(空气阻力与物体运动方向相反),关于苹果在竖直上升和下降过程中所受合力的大小和方向,下列说法中正确的是( )
A.上升时,合力为4N,竖直向上
B.上升时,合力为10N,竖直向下
C.下降时,合力为10N,竖直向下
D.下降时,合力为4N,竖直向上
【答案】B
【详解】苹果在上升过程中,受到竖直向下的重力7N和阻力3N,所以合力等于二力之和
方向竖直向下;因为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,合力等于二力之差
由于苹果重力大于阻力,故合力方向竖直向下,故B正确,ACD错误。故选B。
5.(2024·上海崇明·期末)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
【详解】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。
6.(2025·上海普陀·期末)一只苹果的重力大小为2牛,它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反,大小恒为0.2牛。关于苹果所受合力F合,下列说法中正确的是( )
A.竖直上升时,F合=1.8牛,方向竖直向上
B.竖直上升时,F合=2.2牛,方向竖直向下
C.竖直下落时,F合=2.2牛,方向竖直向下
D.竖直下落时,F合=1.8牛,方向竖直向上
【答案】B
【详解】根据力的合成确定合力的大小和方向,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和,合力方向与二力的方向相同;同一直线反方向二力的合力等于二力之差,合力方向与较大力的方向相同。
AB.苹果在上升过程中,受到竖直向下的重力2N和阻力0.2N,所以合力等于二力之和,即F合=G+f=2N+0.2N=2.2N
方向竖直向下,故A错误,B正确;
CD.因为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,合力等于二力之差,即F合=G﹣f=2N﹣0.2N=1.8N
由于苹果重力大于阻力,故合力方向竖直向下,故CD错误。故选B。
7.(2025·上海松江·期末)如图所示是小明参加学校体检测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A.F1与G是一对平衡力 B.F2与G是一对平衡力
C.F1与F2是一对平衡力 D.F1 > G
【答案】A
【详解】AD.静止时体重计对小明的支持力为F1,他受到的重力为G,F1和G是同一个物体受到的两个力,两个力的大小相等,方向相反,故是一对平衡力,故A符合题意,D不符合题意;
B.他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,方向都是向下的,作用在两个物体上,故不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,是两个物体间的作用力,互为施力物体,互为受力物体,两个力的大小相等,方向相反,是一对相互作用力,故C不符合题意。故选A。
8.(2025·山东青岛·中考真题)“2025年亚洲举重锦标赛”在我国举行,中国队最终收获31金15银11铜。在比赛中,当运动员双臂竖直举起杠铃静止时,如图所示。与杠铃受到的重力是一对平衡力的是( )
A.杠铃对运动员的压力 B.运动员对杠铃的支持力
C.地面对运动员的支持力 D.运动员对地面的压力
【答案】B
【详解】相互平衡的两个力作用在一个物体上,杠铃受到的重力作用在杠铃上,与之平衡的力也必须作用在杠铃上。
A.杠铃对运动员的压力,作用在运动员上,故A不符合题意;
B.运动员对杠铃的支持力,作用在杠铃上,故B符合题意;
C.地面对运动员的支持力,作用在运动员上,故C不符合题意;
D.运动员对地面的压力,作用在地面上,故D不符合题意。故选B。
9.(2025·四川成都·中考真题)2024年巴黎奥运会,中国艺术体操队获得了奥运金牌。体操运动员用力向上跳起时,力改变了运动员的 。运动员竖直向上做减速运动时,所受合力的方向是向 的。
【答案】运动状态 下
【详解】[1]体操运动员用力向上跳起时,运动员由静止状态变为运动状态,说明力改变了运动员的运动状态。
[2]运动员竖直向上做减速运动,说明所受合力的方向与运动方向相反,即运动员所受合力方向是竖直向下的。
10.(2024·上海·阶段练习)甲、乙两队进行拔河比赛,甲队对绳子的拉力为3500牛,方向水平向左,乙队对绳子的拉力为3000牛,方向水平向右,绳子受到的合力大小为 牛,方向 。
【答案】500 水平向左
【详解】[1][2]同一直线上的两个力,方向相同时,合力的大小等于两个力的大小之和,方向与力的方向相同;方向相反时,合力的大小等于两力的大小之差,方向与较大的力的方向相同。根据题意可知,两个力的方向相反,则两个力的合力大小F=3500N-3000N=500N
方向水平向左。
11.(2025·上海松江·期末)将一个质量为0.2kg的小球竖直向上抛,小球在上升时受到的空气阻力为0.15 N,方向与运动方向相反,则小球所受重力大小为 N,重力与空气阻力的合力大小为 N,合力方向 。
【答案】1.96 2.11 竖直向下
【详解】[1][2][3]小球所受重力
物体向上运动,阻力方向向下,重力方向也向下,所以合力方向与重力方向相同,竖直向下,则重力与空气阻力的合力。
12.(2024·上海嘉定·期末)“探究二力平衡的条件”的实验目的是:探究当物体只受两个力作用而处于静止或 状态时,这两个力有怎样的关系。实验时,需要记下 的示数。图(a)是为了探究物体在两个力作用下平衡时,两个力是否作用于 ;图(b)是为了探究物体在两个力作用下平衡时,这两个力是否作用于 。
【答案】匀速直线运动 弹簧测力计 同一直线上 同一物体上
【详解】[1][2]当物体处于静止或匀速直线运动状态时,说明物体处于平衡状态,因此应探究当物体只受两个力作用而处于静止或匀速直线运动状态时,这两个力有怎样的关系。在探究“二力平衡的条件”实验时,需要记下弹簧测力计的示数,才可以比较二力大小关系。
[3]图(a)两个力未在同一直线上,因此是为了探究物体在两个力作用下平衡时,两个力是否作用在同一直线上。
[4]图(b)两个力未作用在同一物体上,因此是为了探究物体在两个力作用下平衡时,这两个力是否作用于同一物体上。
13.(2025·上海青浦·期末)如图所示,某小组同学以硬纸板为研究对象,利用弹簧测力计、细线等器材进行实验,该小组同学在做“探究 实验”。按图甲所示进行实验操作时,应在硬纸板处于 状态下读取测力计的示数;按图乙所示进行实验操作时,放开硬纸板前,应使两测力计的示数 ,两细线对硬纸板拉力的方向 。
【答案】二力平衡条件 静止 相同 相反
【详解】[1]由实验装置图可知,以硬纸板为研究对象,利用弹簧测力计、细线等器材可以探究二力平衡条件实验。
[2]按图甲所示进行实验操作时,为了方便操作和读数,应在硬纸板处于静止状态下读取测力计的示数。
[3][4]按图乙所示进行实验操作,是探究不在同一直线上的两个力是否平衡,这时要控制两个拉力大小相同、方向相反,即放开硬纸板前,应使两个测力计的示数相同,两细线对硬纸板拉力的方向相反,放开手后观察硬纸板是否静止,即可得出结论。
14.(2024·上海杨浦·期末)为探究二力平衡的条件,小杨在一块轻纸片上固定两个绳套,用力传感器分别水平向左、向右拉纸片上的绳套,先使纸片静止,如图所示,将观察到的实验数据记录在表格的序号1中。接下来改变纸片两侧的拉力大小后,发现纸片突然向某一侧方向加速运动,将观察到的实验数据记录在表格的序号2中。最后小杨计算并记录了这两次数据的合力F大小,实验中的部分数据如下表。
实验序号
F1(牛)
F2(牛)
F(牛)
1
11.4
11.4
0
2
14.0
15.6
?
(1)上述实验主要是为了探究能使得物体静止的同一直线的两个力 ;
A.大小是否相等 B.方向是否相反 C.是否作用在同一物体
(2)求序号2中F的大小与方向;
(3)小浦用一块重为0.4牛的木板替换纸片,用力传感器分别竖直向上、向下拉木板上的绳套,使木板静止,如下图所示,观察到两力传感器的示数不同,其中一个传感器的示数为12.0牛。求另一个传感器的示数可能的值。
【答案】A 1.6N,水平向右 见解析
【详解】(1)[1]由表中数据可知,第1次两个力的大小相等,第2次两个力的大小不相等,主要是为了探究能使得物体静止的同一直线的两个大小是否相等,故选A。
(2)[2]序号2中F的大小
F=F2-F1=15.6N-14.0N=1.6NF的方向和较大的力F2的方向相同,F的方向水平向右。
(3)[3]木板受到重力、向上和向下的拉力,由力的合成得到木块的重力
F′=F′1-F′2=G=0.4N
若F1=12.0N,则
F′2=F′1-F′=12.0N-0.4N=11.6N
若F2=12.0N,则
F′1=F2′+F′=12.0N+0.4N=12.4N
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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