8.4 同一直线上二力的合成——同步学案 --2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-01-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 同一直线上二力的合成 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.80 MB |
| 发布时间 | 2026-01-15 |
| 更新时间 | 2026-01-15 |
| 作者 | 资料正在通过审核 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-15 |
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| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
8.4 同一直线上二力的合成
一、力的合成
1 . 一个力对物体的作用与几个力同时对物体的作用,产生的__________若相同,这个力就叫做那几个力的__________;那几个力就叫做这个力的__________。
答案:效果;合力;分力
二、同一直线上二力的合成
2. 在“探究同一直线上两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验a、b、c中,该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到B点,是为了使三次实验中力的___________相同,这种研究方法叫___________法。
答案:作用效果;等效替代
3. 实验中,为了尽量减小两个弹簧测力计拉力方向之间的夹角,使力严格作用在同一直线上,可以将细绳 ______ 放置,并沿 ______ 方向拉动。
答案:平行;水平(或同一直线)
4 . 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
三、同一直线上二力的合成的应用
6. 若两个力在同一直线上的合力为零,则这两个力的大小 ______,方向 ______,此时物体处于平衡状态。
答案:相等;相反
一、力的合成
1.(多选)如图所示,两个小孩能提起的一桶水,一个大人也能提起来。若两个小孩的作用力分别为和,大人的作用力为,则下列说法正确的是( )
A.和是的合力
B.和的合力的大小与的大小相等
C.的作用效果与或单独作用的效果相同
D.的作用效果与和共同作用的效果相同
【答案】BD
【详解】A.F是F1和F2的合力,而非F1和F2是F的合力,故A错误;
B.两个小孩的力F1和F2共同作用能提起水桶,大人的力F也能提起水桶,说明F1和F2的合力效果与F完全相同。由于均需平衡水桶的重力,因此F1和F2的合力大小等于F的大小,故B正确;
C.单独一个小孩的力F1或F2无法提起水桶,因此的作用效果与或单独作用的效果不同,故C错误;
D.F(大人的力)与F1、F2(两个小孩的力)共同作用的效果为均能提起水桶,所以相同,故D正确。
故选BD。
2.如图甲所示,用一台拖拉机将陷入泥潭的汽车拉了出来;如图乙所示,一群小同学齐心协力也可以把汽车从泥潭中推出,此时我们说拖拉机对汽车的拉力是同学们对汽车推力的 ,其主要的依据是 。
【答案】 合力 同学们对汽车施加的推力的作用效果与拖拉机对汽车的拉力的作用效果相同
【详解】[1]因为拖拉机对汽车的拉力的作用效果和同学们对汽车推力的作用效果相同,所以我们说拖拉机对汽车的拉力是同学们对汽车推力的合力。
[2]当一个力的作用效果与其他几个力的作用效果相同时,这个力就被称为是其他几个力的合力,此时我们说拖拉机对汽车的拉力是同学们对汽车推力的合力,其主要的依据是同学们对汽车施加的推力的作用效果与拖拉机对汽车的拉力的作用效果相同。
二、同一直线上二力的合成
3.在“探究同一直线上二力的合成”实验中,小明把一根橡皮筋的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他都将橡皮筋由A点(A点为橡皮筋原长)水平拉伸到B点。研究过程及实验数据如图所示。
(1)实验前应将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向调零;
(2)在a、b、c三次实验中,小明都将橡皮筋从A点拉伸到同一点B,是为了使三次实验中力的 相同,这里用到了物理上的研究方法是 (选填“等效替代法”或“转换法”);
(3)由实验可得到结论: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 ,合力方向与这两个力的方向相同;如果两个力的方向相反,合力大小等于两个力大小之差,合力的方向与较 (选填“大”或“小”)的力方向一致。
【答案】(1)水平
(2) 作用效果 等效替代法
(3) 两个力的大小之和 大
【详解】(1)实验中在水平方向使用弹簧测力计,所以实验前应将弹簧测力计在水平方向调零。
(2)[1][2]在a、b、c三次实验中,小明都将橡皮筋从A点拉伸到同一点B,弹簧伸长的长度相同,这样做的目的是控制力的作用效果相同。根据等效替代法,三次实验中合力相同。
(3)[1]比较(a)和(b)两次实验可知,(b)中两个力的作用效果与(a)中一个力的作用效果相同,说明F相当于F1、F2的合力,则,故可得出结论: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这两个力大小之和,方向跟这两个力方向相同。
[2]比较(a)和(c)两次实验可知,(c)中两个力的作用效果与(a)中一个力的作用效果相同,说明F相当于F4、F3的合力,则,故可得出结论:同一直线上方向相反两个力的合力等于这两个力大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同。
4.川川用如图所示的装置“研究同一直线上方向相反的二力的合成”。
(1)用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉弹簧,标记下此时小圆环的位置O点,并记下两个弹簧测力计的示数F1、F2;
(2)再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点,记下弹簧测力计的示数F合,两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是 。本探究实验采用的科学方法是 ;
(3)改变拉力F1、F2的大小,多做几次实验。下表是川川记录的实验数据,分析数据可以得出:在同一直线上,方向相反的两个力的合力的大小等于 ,且合力的方向与 的方向一致。
1
2
3
大小
方向
大小
方向
大小
方向
F1/N
2.5N
向右
2N
向右
1.5N
向右
F2/N
1N
向左
0.8N
向左
3.2N
向左
F合/N
1.5N
向右
1.2N
向右
1.7N
向左
【答案】 使两次力的作用效果相同 等效替代法 这两个力的大小之差 较大的力
【详解】[1]实验中通过将橡皮筋拉伸到同一位置O点,使F合的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同。因为力可以使物体发生形变,当橡皮筋拉伸到同一位置时,说明力的作用效果相同。
[2]比较图中橡皮筋伸长的长度可知,此实验采用的科学方法是等效替代法。用一个力F合替代两个力F1、F2,且作用效果相同,这就是等效替代法。
[3]分析实验数据,例如在第一组数据中,,,
第二组数据中,,,
第三组数据中,,,
可以得出:在同一直线上,方向相反的两个力的合力的大小等于这两个力的大小之差。
[4]再看合力的方向,当时,合力方向与方向一致;当时,合力方向与方向一致,即合力的方向与较大力的方向一致。
5.如图1为研究力的作用效果的实验装置,橡皮筋上端固定在铁架台A点,其下端同一点系有两根细绳,铁架台竖直固定一直尺用于记录位置,实验中使用的钩码均为50g。
(1)如图1,在其中一根细绳上系一个钩码,另一根上系两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O。撤去所有钩码,只在其中一根细线上挂钩码,使橡皮筋仍到达位置O,此时所挂钩码的个数为 ,细绳的拉力为 N。图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果 (选填“相同”“不相同”)。图1中两根细绳的拉力合力大小为 N,此实验说明,作用在同一物体且在同一直线上的两个力,当它们方向相同时,图2中力的大小等于图1中两个力之 。
(2)如图3所示,在橡皮筋一根细线上挂3个钩码,另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O',则AO' AO(选填“>”“<”“=”)若要使橡皮筋下端重新回到O点,可行的操作为
【答案】(1) 3 1.5 相同 1.5 和
(2) < 见解析
【详解】(1)[1][2]实验中使用的钩码的重力为
撤去所有钩码,只在其中一根细线上挂钩码,使橡皮筋仍到达位置O,由图2可知,此时所挂钩码的个数为3,细绳的拉力等于钩码的总重力,细绳的拉力为
[3]在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,即形变程度相同,目的是为了使两次实验中力的作用效果相同,采用了等效替代法。图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果都拉伸到同一点O,图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果相同。
[4]图1中两根细绳的拉力合力大小为
[5]图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果都拉伸到同一点O,说明图2中一个力的作用效果相当于图1中两个力的作用效果,这三个力的方向都是竖直向下的,此实验说明,作用在同一物体且在同一直线上的两个力,当他们方向相同时,图2中力的大小等于图1中两个力之和。
(2)[1]如图3所示,在橡皮筋一根细线上挂3个钩码,另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码,则两个力的方向相反,则向下的合力大小为
力的大小影响力的作用效果,则橡皮筋下端到达的位置O'后,。
[2]若要使橡皮筋下端重新回到O点,则需要让向下的合力大小增加到1.5N,需要增加的力为
可行的操作为:挂3个钩码的细绳上再增加一个钩码。
6.作用在同一直线上的两个力,若两力的方向相同,其中一个力的大小为3N,另一个力的大小为12N,合力为 ;若两力的方向相反,其中一个力的大小为15N,另一个力的大小为12N,合力为 。
【答案】 15N 3N
【详解】[1]根据同一直线上方向相同的两个力的合成规律,合力等于这两个力的大小之和,即,代入数据可得
[2]根据同一直线上方向相反的两个力的合成规律,合力等于这两个力的大小之差,即,代入数据可得
三、同一直线上二力的合成的应用
7.如图为“朱雀”机器人,当其运送物品时,受到水平方向的牵引力为200N、阻力为180N,则它在水平方向受到的合力大小及其方向是( )
A.6000N,水平向后 B.200N,水平向前
C.180N,水平向后 D.20N,水平向前
【答案】D
【详解】当其运送物品时,受到水平方向的牵引力为200N、阻力为180N,则合力的大小为,合力的方向与较大的力的方向相同,即水平向前,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
8.作用在同一物体同一条直线上的两个力分别为3N和5N,则合力为 ( )
A.一定是8N B.一定是2N
C.可能是3N或5N D.可能是2N或8N
【答案】D
【详解】根据同一直线上两个力的合力的特点可知,如两个力方向相同,则,如两个力方向相反,则
因此合力可能是2N或8N,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.一名从飞机上跳下的跳伞运动员,他和伞的总质量为60kg。打开降落伞前,运动员和伞所受的空气阻力为200N,合力的大小是 N,此时运动员将 (选填“加速”“匀速”或“减速”)下降(g取10N/kg)。
【答案】 400 加速
【详解】[1]由可知,运动员和伞的总重力为
当运动员下降时,所受的重力和阻力方向相反,故运动员和伞所受的合力大小为
[2]在打开降落伞前,由于运动员和伞所受的重力大于受到的空气阻力,故此时运动员将加速下降。
10.弹簧测力计下挂有重5N的物体,当用手竖直向上托住这个物体时,弹簧测力计的示数是2.6N,则手对物体向上托的力的大小是( ).
A.7.6N B.5N
C.2.6N D.2.4N
【答案】D
【详解】由题知,物体重为5N,测力计对物体向上的拉力为2.6N;物体受到竖直向下的重力,竖直向上的测力计的拉力和手对物体向上托的力,物体处于静止状态,即
所以手对物体向上托的力,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
11.如图所示,在竖直墙壁和水平地面的交角处有边长为10cm、重20N的正方体,对正方体施加大小均为10N的水平力和竖直力,正方体对水平地面的压力为 N。
【答案】30
【详解】正方体对水平地面的压力
12.某同学练习排球垫球。若排球在竖直上升过程中所受空气阻力大小为f1,它此时所受合力大小为F1;排球在竖直下落过程中所受空气阻力大小为f2,它此时所受合力大小为F2,下列关系式正确的是( )
A.排球上升时所受合力大小F1=G-f1,方向竖直向上
B.排球上升时所受合力大小F1=G+f1,方向竖直向上
C.排球下落时所受合力大小F2=G-f2,方向竖直向下
D.排球下落时所受合力大小F2=G+f2,方向竖直向下
【答案】C
【详解】AB.排球上升时受到竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力,则合力为
方向竖直向下,故AB错误;
CD.排球下落时受到竖直向下的重力、竖直向上的阻力,且此时排球向下运动,重力大于阻力,说明合力方向竖直向下,合力大小为,故C正确,D错误。
故选C。
13.小华了解到“蹦极”是一种富有刺激性的极限运动项目,挑战者将有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,并从高处跳下。如图,图中A点是弹性绳自然下垂时的位置,B点是挑战者重力等于弹性绳对他拉力的位置,C点是挑战者所到达的最低点。全过程中空气阻力忽略不计。在挑战者由跳台至最低点C点的过程中,说法正确的是( )
A.挑战者始终受到弹力作用
B.挑战者下落至A点时,开始减速
C.C点时挑战者处于非平衡状态
D.下落过程中挑战者所受合力方向始终竖直向下
【答案】C
【详解】A.挑战者从跳台下落到A点的过程中,弹性绳是自然下垂的,没有发生形变,所以没有弹力,因此,挑战者不是始终受到弹力作用,故A错误;
B.挑战者下落至A点时,开始受到弹力作用,但在A点到B点的过程中,挑战者所受的重力大于弹力,合力方向竖直向下,与运动方向相同,所以挑战者继续做加速运动;在B点时,重力等于弹力,速度达到最大;从B点到C点的过程中,弹力大于重力,合力方向竖直向上,与运动方向相反,挑战者才开始减速,故B错误;
C.挑战者到达C点时,速度为零,但此时弹性绳的伸长量最大,弹力最大,弹力大于重力,所以挑战者所受的合力不为零,方向竖直向上,处于非平衡状态,故C正确;
D.挑战者从跳台下落到B点的过程中,所受合力方向竖直向下;从B点下落到C点的过程中,弹力大于重力,所受合力方向竖直向上。因此,下落过程中挑战者所受合力方向不是始终竖直向下,故D错误。
故选 C。
14.(多选)如图所示,小明用水平推力推静止在水平地面上的箱子,但箱子却没有运动。下列说法正确的是( )
A.箱子没有运动,此时箱子所受推力小于箱子所受摩擦力
B.箱子所受重力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对相互作用力
D.箱子此时在水平方向上和竖直方向上受到的合力均不为零
【答案】BC
【详解】A.箱子没有运动,此时受力平衡,在水平方向上受到推力和摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力这两个力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力大小相等,方向相反,同一直线,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D.箱子此时处于静止状态,则在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力,合力为零;在竖直方向上,受到的重力和支持力是一对平衡力,合力为零,故D错误。
故选BC。
15.(多选)如图甲所示,水平地面上的一个物体受到水平推力F的作用,物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.0~2s,推力小于摩擦力
B.2~4s,物体做变速运动
C.4~6s,推力等于摩擦力
D.0~6s,推力的大小始终不变
【答案】BC
【详解】A.由图乙可知,0~2s,物体速度为0,没有推动,物体处于平衡状态,受到的推力与摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,即推力等于摩擦力,故A错误;
B.由图乙可知,2~4s物体做加速直线运动,故B正确;
C.由图乙可知,在4~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,物体受到的摩擦力与推力是一对平衡力,平衡力大小相等,即推力等于摩擦力,故C正确;
D.0~2s,物体静止,推力等于静摩擦力;物体在2~4s做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,物体受到的推力大于滑动摩擦力;在4~6s物体做匀速直线运动,推力等于滑动摩擦力,且压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变;所以,推力的大小是变化的,故D错误。
故选BC。
16.放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力的作用,如图甲所示,拉力随时间的变化关系如图乙所示,物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.物体在内惯性增大
B.物体在内受到的摩擦力为
C.物体在内合力为零
D.物体在秒内受到的摩擦力为
【答案】C
【详解】A.惯性只与物体的质量有关,物体A的质量未发生改变,因此惯性不变,故A错误;
B.由图甲可知,0~2s内物体A所受拉力大小为10N,而由图丙可知,物体A在0~2s内处于静止状态,即平衡状态,故此时A所受到的拉力与物体A所受到的摩擦力为一对平衡力,故物体在内受到的摩擦力大小为10N,故B错误;
C.由图丙可知,物体在内处于匀速运动状态,即平衡状态,处于平衡状态的物体所受合力为零,故C正确;
D.物体在秒内处于加速状态,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,仍为20N。故D错误。
故选C。
17.(多选)如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下(拉力不恒定),从t=0开始,物体的运动情况如图乙所示,若物体受到的摩擦力用f来表示,对于这个过程下列描述正确的是( )
A.该物体在0s-2s阶段拉力F小于f
B.t=1s时,若F=3N,则地面对物体的滑动摩擦力也为3N
C.该物体在2s-6s阶段拉力F等于f
D.该物体在2s-6s阶段做匀速直线运动
【答案】CD
【详解】A.由图乙可知,0s-2s内,物体的路程,即物体静止不动处于平衡状态,水平方向上受到水平向右拉力F和水平向左的静摩擦力f,根据二力平衡可知F=f,故A错误;
B.t=1s时,物体的路程,即物体静止不动处于平衡状态,水平方向上受到水平向右拉力F和水平向左的静摩擦力f,根据二力平衡可知,故B错误;
CD.2s-6s内,由图乙可知,物体的图是正比例函数图像,由可知,s与t成正比,这是匀速直线运动的图特点,所以该物体在该时间内做匀速直线运动;匀速直线运动状态也是平衡状态的一种,此时物体处于平衡状态,水平方向上受到水平向右拉力F和水平向左的滑动摩擦力f,根据二力平衡可知F=f,故CD正确。
故选CD。
18.(多选)下列说法正确的是( )
A.同一直线上两个力的合力,可能小于其中一个分力
B.竖直向上抛出的小球,上升时受到的合力小于下降时受到的合力
C.竖直上抛的小球达到最高点速度为零时,小球受到的合力也为零
D.做匀速直线运动的汽车受到的合力一定为零
【答案】AD
【详解】A.当二力作用在同一直线上,方向相反时,二力的合力最小,合力等于二力之差,可能小于其中一个分力,故A正确; B.竖直向上抛出的小球,上升时受到重力与阻力都向下,合力为二者之和,而下降时的阻力向上,合力是二者之差,故上升的合力大于下降时受到的合力,故B错误; C.竖直上抛的小球达到最高点速度为零时,小球只受重力的作用,因此合力不为零,故C错误; D.做匀速直线运动的汽车,受力平衡,平衡力的合力为零,故受到的合力一定为零,故D正确。
故选AD。
19.关于同一直线上两个力的合成,下列说法正确的是( )
A.合力的作用效果与这两个力作用效果不同
B.合力为零时,物体的运动状态一定不变
C.合力的方向一定与这两个力的方向都相同
D.合力一定比这两个力都大
【答案】B
【详解】A.在物理学中,合力与分力是等效替代的关系,即合力的作用效果与原来几个分力共同作用的效果是相同的。所以合力的作用效果与这两个力作用效果相同,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,物体在不受力或受平衡力(合力为零)时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。所以当合力为零时,物体处于平衡状态,其运动状态一定不变,故B正确;
C.同一直线上二力的合成有两种情况:当两个力方向相同时,合力方向与这两个力的方向相同;当两个力方向相反时,合力方向与较大的力的方向相同,而与较小的力的方向相反。所以合力的方向不一定与这两个力的方向都相同,故C错误;
D.同一直线上二力的合成分两种情况来分析:当两个力方向相同时,合力大小等于这两个力的大小之和,此时合力比这两个力都大;当两个力方向相反时,合力大小等于这两个力的大小之差,此时合力可能比其中一个力大,比另一个力小,甚至可能为零。所以合力不一定比这两个力都大,故D错误。故选B。
知识运用过关
核心知识梳理
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8.4 同一直线上二力的合成
一、力的合成
1 . 一个力对物体的作用与几个力同时对物体的作用,产生的__________若相同,这个力就叫做那几个力的__________;那几个力就叫做这个力的__________。
二、同一直线上二力的合成
2. 在“探究同一直线上两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验a、b、c中,该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到B点,是为了使三次实验中力的___________相同,这种研究方法叫___________法。
3. 实验中,为了尽量减小两个弹簧测力计拉力方向之间的夹角,使力严格作用在同一直线上,可以将细绳 ______ 放置,并沿 ______ 方向拉动。
4 . 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__________。
三、同一直线上二力的合成的应用
6. 若两个力在同一直线上的合力为零,则这两个力的大小 ______,方向 ______,此时物体处于平衡状态。
一、力的合成
1.(多选)如图所示,两个小孩能提起的一桶水,一个大人也能提起来。若两个小孩的作用力分别为和,大人的作用力为,则下列说法正确的是( )
A.和是的合力
B.和的合力的大小与的大小相等
C.的作用效果与或单独作用的效果相同
D.的作用效果与和共同作用的效果相同
2.如图甲所示,用一台拖拉机将陷入泥潭的汽车拉了出来;如图乙所示,一群小同学齐心协力也可以把汽车从泥潭中推出,此时我们说拖拉机对汽车的拉力是同学们对汽车推力的 ,其主要的依据是 。
二、同一直线上二力的合成
3.在“探究同一直线上二力的合成”实验中,小明把一根橡皮筋的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他都将橡皮筋由A点(A点为橡皮筋原长)水平拉伸到B点。研究过程及实验数据如图所示。
(1)实验前应将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向调零;
(2)在a、b、c三次实验中,小明都将橡皮筋从A点拉伸到同一点B,是为了使三次实验中力的 相同,这里用到了物理上的研究方法是 (选填“等效替代法”或“转换法”);
(3)由实验可得到结论: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 ,合力方向与这两个力的方向相同;如果两个力的方向相反,合力大小等于两个力大小之差,合力的方向与较 (选填“大”或“小”)的力方向一致。
4.川川用如图所示的装置“研究同一直线上方向相反的二力的合成”。
(1)用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉弹簧,标记下此时小圆环的位置O点,并记下两个弹簧测力计的示数F1、F2;
(2)再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点,记下弹簧测力计的示数F合,两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是 。本探究实验采用的科学方法是 ;
(3)改变拉力F1、F2的大小,多做几次实验。下表是川川记录的实验数据,分析数据可以得出:在同一直线上,方向相反的两个力的合力的大小等于 ,且合力的方向与 的方向一致。
1
2
3
大小
方向
大小
方向
大小
方向
F1/N
2.5N
向右
2N
向右
1.5N
向右
F2/N
1N
向左
0.8N
向左
3.2N
向左
F合/N
1.5N
向右
1.2N
向右
1.7N
向左
5.如图1为研究力的作用效果的实验装置,橡皮筋上端固定在铁架台A点,其下端同一点系有两根细绳,铁架台竖直固定一直尺用于记录位置,实验中使用的钩码均为50g。
(1)如图1,在其中一根细绳上系一个钩码,另一根上系两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O。撤去所有钩码,只在其中一根细线上挂钩码,使橡皮筋仍到达位置O,此时所挂钩码的个数为 ,细绳的拉力为 N。图1中两根细绳与图2中一根细绳力的作用效果 (选填“相同”“不相同”)。图1中两根细绳的拉力合力大小为 N,此实验说明,作用在同一物体且在同一直线上的两个力,当它们方向相同时,图2中力的大小等于图1中两个力之 。
(2)如图3所示,在橡皮筋一根细线上挂3个钩码,另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O',则AO' AO(选填“>”“<”“=”)若要使橡皮筋下端重新回到O点,可行的操作为
6.作用在同一直线上的两个力,若两力的方向相同,其中一个力的大小为3N,另一个力的大小为12N,合力为 ;若两力的方向相反,其中一个力的大小为15N,另一个力的大小为12N,合力为 。
三、同一直线上二力的合成的应用
7.如图为“朱雀”机器人,当其运送物品时,受到水平方向的牵引力为200N、阻力为180N,则它在水平方向受到的合力大小及其方向是( )
A.6000N,水平向后 B.200N,水平向前
C.180N,水平向后 D.20N,水平向前
8.作用在同一物体同一条直线上的两个力分别为3N和5N,则合力为 ( )
A.一定是8N B.一定是2N
C.可能是3N或5N D.可能是2N或8N
9.一名从飞机上跳下的跳伞运动员,他和伞的总质量为60kg。打开降落伞前,运动员和伞所受的空气阻力为200N,合力的大小是 N,此时运动员将 (选填“加速”“匀速”或“减速”)下降(g取10N/kg)。
10.弹簧测力计下挂有重5N的物体,当用手竖直向上托住这个物体时,弹簧测力计的示数是2.6N,则手对物体向上托的力的大小是( ).
A.7.6N B.5N
C.2.6N D.2.4N
11.如图所示,在竖直墙壁和水平地面的交角处有边长为10cm、重20N的正方体,对正方体施加大小均为10N的水平力和竖直力,正方体对水平地面的压力为 N。
12.某同学练习排球垫球。若排球在竖直上升过程中所受空气阻力大小为f1,它此时所受合力大小为F1;排球在竖直下落过程中所受空气阻力大小为f2,它此时所受合力大小为F2,下列关系式正确的是( )
A.排球上升时所受合力大小F1=G-f1,方向竖直向上
B.排球上升时所受合力大小F1=G+f1,方向竖直向上
C.排球下落时所受合力大小F2=G-f2,方向竖直向下
D.排球下落时所受合力大小F2=G+f2,方向竖直向下
13.小华了解到“蹦极”是一种富有刺激性的极限运动项目,挑战者将有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,并从高处跳下。如图,图中A点是弹性绳自然下垂时的位置,B点是挑战者重力等于弹性绳对他拉力的位置,C点是挑战者所到达的最低点。全过程中空气阻力忽略不计。在挑战者由跳台至最低点C点的过程中,说法正确的是( )
A.挑战者始终受到弹力作用
B.挑战者下落至A点时,开始减速
C.C点时挑战者处于非平衡状态
D.下落过程中挑战者所受合力方向始终竖直向下
14.(多选)如图所示,小明用水平推力推静止在水平地面上的箱子,但箱子却没有运动。下列说法正确的是( )
A.箱子没有运动,此时箱子所受推力小于箱子所受摩擦力
B.箱子所受重力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对相互作用力
D.箱子此时在水平方向上和竖直方向上受到的合力均不为零
15.(多选)如图甲所示,水平地面上的一个物体受到水平推力F的作用,物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.0~2s,推力小于摩擦力
B.2~4s,物体做变速运动
C.4~6s,推力等于摩擦力
D.0~6s,推力的大小始终不变
16.放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力的作用,如图甲所示,拉力随时间的变化关系如图乙所示,物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.物体在内惯性增大
B.物体在内受到的摩擦力为
C.物体在内合力为零
D.物体在秒内受到的摩擦力为
17.(多选)如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下(拉力不恒定),从t=0开始,物体的运动情况如图乙所示,若物体受到的摩擦力用f来表示,对于这个过程下列描述正确的是( )
A.该物体在0s-2s阶段拉力F小于f
B.t=1s时,若F=3N,则地面对物体的滑动摩擦力也为3N
C.该物体在2s-6s阶段拉力F等于f
D.该物体在2s-6s阶段做匀速直线运动
18.(多选)下列说法正确的是( )
A.同一直线上两个力的合力,可能小于其中一个分力
B.竖直向上抛出的小球,上升时受到的合力小于下降时受到的合力
C.竖直上抛的小球达到最高点速度为零时,小球受到的合力也为零
D.做匀速直线运动的汽车受到的合力一定为零
19.关于同一直线上两个力的合成,下列说法正确的是( )
A.合力的作用效果与这两个力作用效果不同
B.合力为零时,物体的运动状态一定不变
C.合力的方向一定与这两个力的方向都相同
D.合力一定比这两个力都大
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