第06讲 力的合成（寒假预习讲义）八年级物理新教材沪科版

第06讲 力的合成 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题·讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点·强知识：3大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 生活中与力合成相关的现象 1、 合力与分力：如果一个力产生的作用效果与几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力(resultant force),那几个力则称为这个力的分力(component force) 2、 合力与分力的关系：①作用效果相同②合力与分力不能同时存在。 知识点2 同一直线上的二力合成 1、 同一直线上的二力合成：求F,和F,的合力叫做同一直线上的二力合成。 2、 同一直线上两个力合力计算：同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同，即F=F1+F2;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，方向与较大的那个力的方向相同，即F=F1-F2。 教材习题01 1.在图7-12中，为什么有人在后面帮忙推车，拉车人会轻松一些呢?请说明理由。 解题方法 ①合力 ②分力 【答案】两个力共同作用产生的效果与拉车人一个人产生效果相同 教材习题02 2.两人合力竖直向上抬起一个质量为50kg的物体，设每人用力大小相等，则每个人至少要用力的大小是( )。 A.50 kg B.25 kg C.490N D.245N 解题方法 ①重力计算G=mg ②同一直线上二力合成，同方向相加 【答案】 B 教材习题03 3.放在水平桌面上的木块同时受到水平向左、大小为5N的拉力和水平向右、大小为8N的拉力作用而运动，这两个力共同作用效果可用一个大小为 _N、方向 的力来代替,这个力是它们的 。 解题方法 ①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，②方向与较大的那个力的方向相同，即F=F1-F2 【答案】 3 右 合力 考点一生活中与力合成相关的现象 1．如图-1，两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 （选填“相同”或“不同”），大人的作用力相当于两个小孩的力的 （填“合力”或“分力”），如图-2，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、合力的有 （填序号）。 2．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 3．小明利用支架、橡皮筋、弹簧测力计、若干相同的钩码、细线等器材，探究同一直线上两个力的合成。 (1)如图甲所示，小明利用弹簧测力计测得钩码的重G= N； (2)如图乙所示，组装实验装置进行活动： a.橡皮筋下端系有两根长短不一的细线，在长细线上挂一个钩码，在短细线上挂两个钩码，长、短细线对橡皮筋下端的拉力分别是F1、F2，记录橡皮筋下端到达的位置O，取下所有钩码： b.只在长细线上挂钩码，并增加钩码的个数，增大长细线对橡皮筋下端的拉力F，直至橡皮筋下端到达位置O，这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果 ； c.由此可知，作用在同一物体上，方向相同且在一条直线上的两个力的合力，大小等于这两个力 ，方向与这两个力的方向 ； (3)若在长细线、短细线上都挂一个钩码，橡皮筋下端到达 （选填“O的上方”、“O的下方”或“O处”）的位置时，橡皮筋将不再伸长，并保持静止，此时橡皮筋受到的合力为 N。 考点二 同一直线上的二力合成 1．两个力、，同时作用在一个物体上。当这两个力的方向都水平向右时，这两个力的合力大小为 N；当水平向左，水平向右时，这两个力的合力大小为 N，合力方向为 。 2．质量是5千克的物体，在大小为20牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动，如图所示，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，求： (1)物体所受的重力G的大小。 (2)物体所受阻力f的大小。 (3)物体在水平方向上所受合力 F合的大小和方向。 3．水平地面上放着一个重340 N的水桶，一个人用300 N的力竖直向上提水桶，此时水桶受到的合力大小为 N；若换成另一个人用400 N的力竖直向上提这个水桶，此时水桶受到的合力大小为 N。 力的合成 生活中与力的合成相关的现象 同一直线上二力合成 合力大小 计算 合力方向 确定 1．物理老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、细绳和同学们一起探究同一直线上的二力合成，实验装置如图所示，橡皮筋原长AE，在力、的共同作用下伸长到。 (1)实验中，老师每次都将橡皮筋右端拉至点，这样做的目的是 。 (2)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。 (3)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 （选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 2．如图甲所示的悬索桥是建桥工程上的壮观景色，它的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，小董观察了悬索后，想知道两个拉力同时作用在同一处产生的作用效果相同时，这两个力的大小与互成的角度有什么关系，于是他进行了下面的探究。 【查阅资料】 悬索桥的主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊在空中。这种缆索通常被锚固定于两岸的索塔上，并通过吊杆将桥面吊起。悬索桥的设计需要考虑多种因素，包括缆索的几何形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量，以达到安全可靠的承载能力。 【设计方案】 如图乙，用两个互成角度的弹簧测力计拉动固定在木板上的橡皮筋，当每次把橡皮筋拉到相同位置时，可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。 【项目实施】 (1)按照设计方案，小董用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验，将实验结果记录在表格中（拉力F是用一个拉力拉同一橡皮筋到达相同位置的力）： 两个弹簧测力计间的角度 0° 30° 45° 60° 90° 120° 拉力F1/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F2/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F/N 4 ①分析上表可知，两个拉力F1与F2共同作用下产生的作用效果相同时，互成的角度越大，两个拉力 （填“越大”或“越小”）； ②在上表中，当两个拉力互成的角度为0°时，拉力F1与F2之和与拉力F的大小 ；当两个拉力大小相等且互成的角度180°时，F1与F2是一对 力； (2)以上实验中一个力F和F1与F2两个力共同作用下产生的作用效果相同，物理学中把F叫F1与F2的合力，F1、F2为F的分力，小董认为合力一定比任意一个分力大，而小超细心观察数据后，提出了不同的观点，请你请根据表格中的具体数据，说明小超不同意的理由 。 (3)根据实验结果，小超想要在家中安装晾衣架（图丙），在承重钢丝承担总重不变的情况下，为防止两根承重钢丝被拉断，根据以上探究结果，请你提出一条合理的建议： 。 3．质量是5千克的物体，在大小为20牛的水平向右拉力作用下沿水平地面做直线运动，如图所示，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，求： (1)物体所受的重力的大小。 (2)物体所受阻力的大小。 (3)物体在水平方向上所受合力的大小和方向。 4．中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法，这种方法依据的原理是光的 ；课间活动期间同学们在玩扔沙包，沙包竖直扔出去后，上升过程中合力 （选填“大于”“小于”或“等于”）下落过程合力。 5．一段弹簧固定在水平桌面上（如图甲），将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图乙），用竖直向下的力F（大小小于小球重力G）压小球至图丙的位置，然后撤去力F，小球向上运动至A点后下落（如图丁），不计空气阻力的影响。下列说法中正确的是（　　） A．从撤去力F到小球离开弹簧前，小球受到的弹簧的弹力一直增大 B．从撤去力F到小球运动到A点的过程中，小球受到的合力先减小再增大 C．从撤去力F到小球运动到A点的过程中，小球上升到乙图位置时的速度最大 D．小球在乙图位置如果所受的重力消失，小球将先加速直线运动再匀速直线运动 6．如图所示，我国自主研制的“飞行汽车”成功完成全球首条跨海跨城航线的首飞，汽车在加速起飞过程中，以旁边的建筑为参照物，是 （选填“静止”或“运动”）的，此时汽车受到的升力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）重力，说明力能改变物体的 。 7．蹦极是一项极其富有挑战性的运动，小辰做了一个模拟“蹦极”的小实验。如下图所示，一根橡皮筋的一端系一个小钢球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小钢球自然下垂时下端所处的位置，C点是小钢球从A点自由释放后所能到达的最低点。不计空气阻力，在小钢球从A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小钢球的速度一直在减小 B．从A点下落到B点的过程中，小钢球受到重力和弹力的作用 C．从B点下落到C点的过程中，小钢球所受的合力先减小后增大 D．到达C点时，小钢球受到的拉力等于其自身的重力 8．如图所示，轻弹簧左端固定，原长时右端位于O点，现将木块置于弹簧的右端，用力将弹簧压缩的长度（弹簧始终在弹性限度内）至A点后由静止释放，木块在水平地面上向右滑行可到达O右侧B点处（未标出）。请画出木块所受合力大小随木块在水平滑行位置的变化图像。 9．如图所示，小红同学在练习垫排球，排球离手后竖直上升过程中依次经过a、b、c三处，到达最高处d后，又回到a处。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大。则排球整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．排球向上运动经过a处时，合力大小最大 B．排球经过d处时，合力大小最小 C．合力方向始终竖直向上 D．合力方向先向上后向下 10．雨滴在竖直下落的过程中，由于受到重力和阻力作用，一般要经历加速和匀速两个阶段，最终落到地面。如果一滴雨滴所受重力为，它在某时刻受到阻力大小为，则此时雨滴所受的合力为（　　） A． B． C．0N D． 11．如图所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为 N；当拉力增大到3N时，木块受到的合力为 N。 12．F1的大小为8N，方向竖直向下，要使F1和F2的合力方向竖直向上并小于3N，求F2取值范围正确的是（　　） A．5N＜F2＜11N B．3N＜F2＜11N C．3N＜F2＜8N D．8N＜F2＜11N 13．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 14．“梅花落处疑残雪，柳叶开时任好风”是诗人杜审言在《大酺》中的诗句。若一朵重力为0.05N的梅花从空中竖直下落时受到的阻力为0.03N，则这朵梅花受到的重力和阻力的合力大小以及方向分别为（　　） A．0.02N竖直向上 B．0.04N竖直向上 C．0.02N竖直向下 D．0.04N竖直向下 15．一个苹果的重力为，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。关于苹果运动过程中所受合力，则竖直上升时，合力为 N，合力方向是 。 16．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 。 17．一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）。 18．体育中考前，同学们在加强排球训练。如图所示，小明将排球竖直向上抛出，排球上升过程中依次经过A、B、C三点，到达最高点D，已知物体所受空气阻力会随着其运动速度的增大而增大，则在由A点运动到D点的过程中，排球所受合力最大的点是 点。 19．小红练习排球垫球时，排球离开胳膊竖直上升过程中，某时刻受到的空气阻力大小为0.5N，已知排球重力2.7N，此时排球所受合力的大小和方向是（　　） A．3.2N，竖直向上 B．2.2N，竖直向上 C．2.2N，竖直向下 D．3.2N，竖直向下 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第06讲 力的合成 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题·讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点·强知识：3大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 生活中与力合成相关的现象 1、 合力与分力：如果一个力产生的作用效果与几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力(resultant force),那几个力则称为这个力的分力(component force) 2、 合力与分力的关系：①作用效果相同②合力与分力不能同时存在。 知识点2 同一直线上的二力合成 1、 同一直线上的二力合成：求F,和F,的合力叫做同一直线上的二力合成。 2、 同一直线上两个力合力计算：同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同，即F=F1+F2;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，方向与较大的那个力的方向相同，即F=F1-F2。 教材习题01 1.在图7-12中，为什么有人在后面帮忙推车，拉车人会轻松一些呢?请说明理由。 解题方法 ①合力 ②分力 【答案】两个力共同作用产生的效果与拉车人一个人产生效果相同 教材习题02 2.两人合力竖直向上抬起一个质量为50kg的物体，设每人用力大小相等，则每个人至少要用力的大小是( )。 A.50 kg B.25 kg C.490N D.245N 解题方法 ①重力计算G=mg ②同一直线上二力合成，同方向相加 【答案】 B 教材习题03 3.放在水平桌面上的木块同时受到水平向左、大小为5N的拉力和水平向右、大小为8N的拉力作用而运动，这两个力共同作用效果可用一个大小为 _N、方向 的力来代替,这个力是它们的 。 解题方法 ①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，②方向与较大的那个力的方向相同，即F=F1-F2 【答案】 3 右 合力 考点一生活中与力合成相关的现象 1．如图-1，两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 （选填“相同”或“不同”），大人的作用力相当于两个小孩的力的 （填“合力”或“分力”），如图-2，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、合力的有 （填序号）。 【答案】 相同 合力 ③ 【详解】[1]两个小孩和一个大人都能拎起同一桶水，说明力的作用效果（提起水桶）是相同的。 [2]大人的一个力产生的效果与两个小孩的力共同产生的效果相同，这个力（大人的力）相当于两个小孩的力的合力。 [3]根据合力的概念可知，一个力的作用效果与几个力的作用效果相同，则这个力叫作几个力的合力，即是等效的，图中采用弹簧的伸长量显示力的效果，故伸长量的大小和方向相同的，可以看成是分力与合力，图①方向相反，图②伸长量不同，图③符合题意。 2．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。 3．小明利用支架、橡皮筋、弹簧测力计、若干相同的钩码、细线等器材，探究同一直线上两个力的合成。 (1)如图甲所示，小明利用弹簧测力计测得钩码的重G= N； (2)如图乙所示，组装实验装置进行活动： a.橡皮筋下端系有两根长短不一的细线，在长细线上挂一个钩码，在短细线上挂两个钩码，长、短细线对橡皮筋下端的拉力分别是F1、F2，记录橡皮筋下端到达的位置O，取下所有钩码： b.只在长细线上挂钩码，并增加钩码的个数，增大长细线对橡皮筋下端的拉力F，直至橡皮筋下端到达位置O，这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果 ； c.由此可知，作用在同一物体上，方向相同且在一条直线上的两个力的合力，大小等于这两个力 ，方向与这两个力的方向 ； (3)若在长细线、短细线上都挂一个钩码，橡皮筋下端到达 （选填“O的上方”、“O的下方”或“O处”）的位置时，橡皮筋将不再伸长，并保持静止，此时橡皮筋受到的合力为 N。 【答案】(1)1.0 (2) 相同 之和 相同 (3) O的上方 0 【详解】（1）图甲中，弹簧测力计的分度值为0.2N，测力计示数（物体所受拉力）为1.0N，钩码的重力大小等于拉力大小，即。 （2）[1][2][3]拉力F1、F2共同把橡皮筋下端到达的位置O，现在只在长细线上挂钩码，就是用一个力F把橡皮筋下端到达位置O，这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果相同；由此可知，作用在同一物体上，方向相同且在一条直线上的两个力的合力，大小等于这两个力之和，方向与这两个力的方向相同。 （3）[1]若在长细线、短细线上都挂一个钩码，原来a步中合力是3G，现在合力是 2G，橡皮筋的拉力变小，所以伸长量会变小，即橡皮筋下端会比O更靠上，所以位置在O的上方。 [2]此时橡皮筋处于静止状态，所受到的合力为0N。 考点二 同一直线上的二力合成 1．两个力、，同时作用在一个物体上。当这两个力的方向都水平向右时，这两个力的合力大小为 N；当水平向左，水平向右时，这两个力的合力大小为 N，合力方向为 。 【答案】 95 15 水平向右 【详解】[1]当两个力的方向都是水平向右时，它们的合力大小等于这两个力的大小之和，即 [2]当水平向左，​水平向右时，两个力方向相反，合力大小等于这两个力的大小之差，即 [3]因为​，所以合力方向与​的方向相同，即水平向右。 2．质量是5千克的物体，在大小为20牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动，如图所示，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，求： (1)物体所受的重力G的大小。 (2)物体所受阻力f的大小。 (3)物体在水平方向上所受合力 F合的大小和方向。 【答案】(1)49N (2)9.8N (3)10.2N，水平向右 【详解】（1）已知物体的质量，，则物体所受的重力大小为 （2）根据题意，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，则物体所受的阻力大小为 （3）由图可知，物体的运动方向是水平向右，对物体进行水平方向的受力分析，物体受到水平向右的拉力F和水平向左的阻力f。 由于拉力F和阻力f在同一直线上且方向相反，所以物体在水平方向上所受的合力为 合力的方向与拉力的方向相同，即水平向右。 3．水平地面上放着一个重340 N的水桶，一个人用300 N的力竖直向上提水桶，此时水桶受到的合力大小为 N；若换成另一个人用400 N的力竖直向上提这个水桶，此时水桶受到的合力大小为 N。 【答案】 0 60 【详解】[1]水桶受到竖直向上的300N的力小于水桶的重力340N，所以水桶处于静止状态，即水桶受到竖直向上的提力、地面的支持力和竖直向下的重力是平衡力，则水桶处于平衡状态，故水桶受到的合力为零。 [2]当用400N的力提水桶时，提力大于水桶的重力，水桶被提起，此时水桶受到竖直向上的提力，竖直向下的重力，则水桶受到的合力大小为 力的合成 生活中与力的合成相关的现象 同一直线上二力合成 合力大小 计算 合力方向 确定 1．物理老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、细绳和同学们一起探究同一直线上的二力合成，实验装置如图所示，橡皮筋原长AE，在力、的共同作用下伸长到。 (1)实验中，老师每次都将橡皮筋右端拉至点，这样做的目的是 。 (2)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。 (3)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 （选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 【答案】(1)控制力的作用效果相同 (2) 甲、丙 和 (3)较大 【详解】（1）将橡皮筋拉到同一个点，意味着橡皮筋的形变程度相同，在弹性限度内，橡皮筋的形变量与所受拉力成正比，因此无论是一次拉还是两次拉，只要拉到，说明作用效果相同。这样就可以用一个力（如丙图中的F）去等效替代两个力（如乙图中的、）的共同作用。 （2）[1][2]由图可知，要研究“同向合力”，应比较图甲（两个同向力）与图丙（一个力），如果两者都能把橡皮筋拉到点，则说明单个力F的作用效果与两个力共同作用的效果相同，即F是、的合力。所以，比较图甲和图丙可以发现用效果是相同的，因此可得出结论，合力大小等于两力之和，合力的方向与这两个力方向相同。 （3）由图乙，由四个钩码提供拉力，方向向右，则是一个钩码，方向向左，丙中由三个钩码，方向向右，都将橡皮筋拉到了，即力的作用效果相同，因此可得出结论，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，方向跟较大的力的方向相同。 2．如图甲所示的悬索桥是建桥工程上的壮观景色，它的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，小董观察了悬索后，想知道两个拉力同时作用在同一处产生的作用效果相同时，这两个力的大小与互成的角度有什么关系，于是他进行了下面的探究。 【查阅资料】 悬索桥的主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊在空中。这种缆索通常被锚固定于两岸的索塔上，并通过吊杆将桥面吊起。悬索桥的设计需要考虑多种因素，包括缆索的几何形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量，以达到安全可靠的承载能力。 【设计方案】 如图乙，用两个互成角度的弹簧测力计拉动固定在木板上的橡皮筋，当每次把橡皮筋拉到相同位置时，可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。 【项目实施】 (1)按照设计方案，小董用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验，将实验结果记录在表格中（拉力F是用一个拉力拉同一橡皮筋到达相同位置的力）： 两个弹簧测力计间的角度 0° 30° 45° 60° 90° 120° 拉力F1/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F2/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F/N 4 ①分析上表可知，两个拉力F1与F2共同作用下产生的作用效果相同时，互成的角度越大，两个拉力 （填“越大”或“越小”）； ②在上表中，当两个拉力互成的角度为0°时，拉力F1与F2之和与拉力F的大小 ；当两个拉力大小相等且互成的角度180°时，F1与F2是一对 力； (2)以上实验中一个力F和F1与F2两个力共同作用下产生的作用效果相同，物理学中把F叫F1与F2的合力，F1、F2为F的分力，小董认为合力一定比任意一个分力大，而小超细心观察数据后，提出了不同的观点，请你请根据表格中的具体数据，说明小超不同意的理由 。 (3)根据实验结果，小超想要在家中安装晾衣架（图丙），在承重钢丝承担总重不变的情况下，为防止两根承重钢丝被拉断，根据以上探究结果，请你提出一条合理的建议： 。 【答案】(1) 越大 相等 平衡 (2)由表格可知：当角度为120°时，分力的大小与合力的大小是相同的 (3)两条钢丝尽量沿竖直方向平行安装 【详解】（1）[1]由表格中的数据可知，两个拉力与产生的作用效果与互成的角度有关，互成的角度越大，两个拉力越大。 [2][3]当两个拉力互成角度为0°时，拉力与之和为4N，拉力也为4N，即 当两个拉力相等且互成180°时，这两个力大小相等，方向相反，在同一直线，作用在同一个物体上，是一对平衡力。 （2）由表中的数据可知，当角度为120°时，分力的大小与合力的大小是相同的，故合力一定比任意一个分力大是错误的。 （3）根据实验结果可知，当合力大小不变时，两个分力的夹角越大，两个分力也越大，所以安装图丙所示的晾衣架时，要让两根承重钢丝绳可以承受更大的拉力，应尽量使两条钢丝绳沿竖直方向平行安装。 3．质量是5千克的物体，在大小为20牛的水平向右拉力作用下沿水平地面做直线运动，如图所示，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，求： (1)物体所受的重力的大小。 (2)物体所受阻力的大小。 (3)物体在水平方向上所受合力的大小和方向。 【答案】(1)49N (2)9.8N (3)10.2N，水平向右 【详解】（1）物体所受的重力为 （2）物体所受的阻力为 （3）物体在水平方向上所受合力为 合力的方向与较大的拉力的方向相同，即水平向右。 4．中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法，这种方法依据的原理是光的 ；课间活动期间同学们在玩扔沙包，沙包竖直扔出去后，上升过程中合力 （选填“大于”“小于”或“等于”）下落过程合力。 【答案】 直线传播 大于 【详解】[1]影子是光的直线传播形成的，因为光是沿直线传播的，所以日出、日落时，太阳位置不同，细杆的影子方向和长度也不同，从而可以通过影子来辨方正位。 [2]沙包竖直上升过程中受到空气的阻力竖直向下，受到的重力竖直向下，合力大小等于重力与阻力之和，即合力大小比沙包的重力大；竖直下落时，受到空气的阻力竖直向上，受到的重力竖直向下，合力大小等于重力与阻力之差，即合力大小比重力小。所以沙包竖直扔出去后，上升过程中合力大于下落过程合力。 5．一段弹簧固定在水平桌面上（如图甲），将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图乙），用竖直向下的力F（大小小于小球重力G）压小球至图丙的位置，然后撤去力F，小球向上运动至A点后下落（如图丁），不计空气阻力的影响。下列说法中正确的是（　　） A．从撤去力F到小球离开弹簧前，小球受到的弹簧的弹力一直增大 B．从撤去力F到小球运动到A点的过程中，小球受到的合力先减小再增大 C．从撤去力F到小球运动到A点的过程中，小球上升到乙图位置时的速度最大 D．小球在乙图位置如果所受的重力消失，小球将先加速直线运动再匀速直线运动 【答案】BCD 【详解】A．由题意知，从撤去力F到小球离开弹簧前，弹簧逐渐恢复原状，形变逐渐变小，小球受到弹簧的弹力一直减小，故A错误； BC．由题意可知，乙图小球放在弹簧上处于静止状态，此时小球的重力与受到的弹力方向相反，大小相等，合力为0；当将小球压至丙图，撤去外力后，小球受到的弹力大于小球的重力，合力方向向上，小球向上做加速运动；小球从开始上升到乙图位置，小球受到弹簧的弹力大于自身重力，但弹簧形变恢复过程中，弹力逐渐减小，故合力逐渐减小，合力方向向上，小球向上做加速运动；到乙图位置，小球受到弹簧的弹力等于自身重力，合力为0，此时速度达到最大；弹簧从乙图位置到小球离开弹簧达到甲位置，小球受到弹簧的弹力小于自身重力，弹力逐渐减小，合力逐渐增大，合力方向向下，小球开始做减速运动，因此小球上升到乙图位置时的速度最大。小球离开弹簧后，只受重力作用，合力大小不变，所以小球合力先减小后增大，故BC正确； D．小球在乙图位置时，速度最大，如果此时所受的重力消失，小球还受弹簧向上的弹力，在弹力作用下做加速直线运动，小球脱离弹簧后，不再受任何力的作用，根据牛顿第一定律可知，小球将做匀速直线运动，所以小球将先加速直线运动再匀速直线运动，故D正确。 故选BCD。 6．如图所示，我国自主研制的“飞行汽车”成功完成全球首条跨海跨城航线的首飞，汽车在加速起飞过程中，以旁边的建筑为参照物，是 （选填“静止”或“运动”）的，此时汽车受到的升力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）重力，说明力能改变物体的 。 【答案】 运动 大于 运动状态 【详解】[1]汽车在加速起飞过程中，以旁边的建筑为参照物，汽车的位置发生了变化，是运动的。 [2]根据同一直线上的力的合成知识可知，汽车起飞，受到向上的升力大于向下的重力。 [3]汽车加速起飞过程中，汽车的运动状态发生了变化，说明力能改变物体的运动状态。 7．蹦极是一项极其富有挑战性的运动，小辰做了一个模拟“蹦极”的小实验。如下图所示，一根橡皮筋的一端系一个小钢球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小钢球自然下垂时下端所处的位置，C点是小钢球从A点自由释放后所能到达的最低点。不计空气阻力，在小钢球从A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小钢球的速度一直在减小 B．从A点下落到B点的过程中，小钢球受到重力和弹力的作用 C．从B点下落到C点的过程中，小钢球所受的合力先减小后增大 D．到达C点时，小钢球受到的拉力等于其自身的重力 【答案】C 【详解】AB.因不计空气阻力，所以在AB段，小钢球只受到重力作用，重力不断改变小钢球的运动状态，小钢球加速下落，故A、B错误； C.在BC段，小钢球受到重力和橡皮筋的拉力作用，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），弹力逐渐增大，当拉力（弹力）小于重力时，小钢球仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小钢球减速下落，所以从B点下落到C点的过程中，小钢球所受的合力先减小后增大，故C正确； D.到达C点时，小钢球受到的拉力最大，大于其自身的重力，故D错误； 故选C。 8．如图所示，轻弹簧左端固定，原长时右端位于O点，现将木块置于弹簧的右端，用力将弹簧压缩的长度（弹簧始终在弹性限度内）至A点后由静止释放，木块在水平地面上向右滑行可到达O右侧B点处（未标出）。请画出木块所受合力大小随木块在水平滑行位置的变化图像。 【答案】 【详解】从A到O的过程弹簧处于压缩状态，对木块有向右的弹力，同时木块受到向左的滑动摩擦力。根据胡克定律可知，随着木块从A向O滑动，弹簧的压缩量逐渐减小，所以弹力逐渐减小。而滑动摩擦力大小保持不变。因此，合力 大小随弹簧压缩量减小而减小，直到O点时弹簧恢复原长，此时合力等于滑动摩擦力。从O到B的过程弹簧被拉长，对木块有向左的弹力作用，木块仍受到向左的滑动摩擦力 （因为相对运动方向还是向右，摩擦力阻碍相对运动）。此时合力 随着木块从O向B滑动，弹簧的伸长量逐渐增大，弹力逐渐增大，所以合力会随伸长量增大而增大。如图所示： 9．如图所示，小红同学在练习垫排球，排球离手后竖直上升过程中依次经过a、b、c三处，到达最高处d后，又回到a处。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大。则排球整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．排球向上运动经过a处时，合力大小最大 B．排球经过d处时，合力大小最小 C．合力方向始终竖直向上 D．合力方向先向上后向下 【答案】A 【详解】ACD．排球上升过程中依次经过a、b、c三点，到达最高点d。已知物体所受空气阻力会随着其运动速度的增大而增大，则在由a点运动到d点的过程中，阻力是竖直向下的，重力是竖直向下的，合力等于二力之和，合力方向始终竖直向下，因而阻力最大的位置，合力最大，而a点的速度最大，阻力最大，故排球所受合力最大的是a，故A正确，CD错误； B．排球经过d处时到达最高处，只受重力作用，当回到a处时，阻力最大，重力不变，此时合力最小，故B错误。 故选A。 10．雨滴在竖直下落的过程中，由于受到重力和阻力作用，一般要经历加速和匀速两个阶段，最终落到地面。如果一滴雨滴所受重力为，它在某时刻受到阻力大小为，则此时雨滴所受的合力为（　　） A． B． C．0N D． 【答案】D 【详解】雨滴受到的重力为，方向竖直向下，雨滴受到空气的阻力为，方向竖直向上，则雨滴下落过程中所受合力为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 11．如图所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为 N；当拉力增大到3N时，木块受到的合力为 N。 【答案】 2.6 0.4 【详解】[1]弹簧测力计的分度值为0.2N，图中指针指向2.6N的位置，因此示数为2.6N；木块做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力平衡，故滑动摩擦力为2.6N。 [2]当拉力增大到3N时，滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关（此二者未变），故摩擦力仍为2.6N；合力为拉力与摩擦力的差值，即 12．F1的大小为8N，方向竖直向下，要使F1和F2的合力方向竖直向上并小于3N，求F2取值范围正确的是（　　） A．5N＜F2＜11N B．3N＜F2＜11N C．3N＜F2＜8N D．8N＜F2＜11N 【答案】D 【详解】F1的方向竖直向下，要使F1和F2的合力方向竖直向上，则，即F2>8N，且F2的方向为竖直向上，还要使F1和F2的合力小于3N，即，解得。故，故D正确，ABC错误。 故选D。 13．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。 14．“梅花落处疑残雪，柳叶开时任好风”是诗人杜审言在《大酺》中的诗句。若一朵重力为0.05N的梅花从空中竖直下落时受到的阻力为0.03N，则这朵梅花受到的重力和阻力的合力大小以及方向分别为（　　） A．0.02N竖直向上 B．0.04N竖直向上 C．0.02N竖直向下 D．0.04N竖直向下 【答案】C 【详解】梅花从空中竖直下落时受到竖直向下的重力0.05N，受到竖直向上的阻力0.03N，故此两力合力的大小为 合力的方向与较大力的方向一致，故为竖直向下，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 15．一个苹果的重力为，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。关于苹果运动过程中所受合力，则竖直上升时，合力为 N，合力方向是 。 【答案】 2.7 竖直向下 【详解】[1]苹果受两个力：竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力，因为上升时运动方向向上，阻力与运动方向相反，故阻力方向向下，为。两个力方向相同，合力大小为二力之和 [2]合力方向与二力方向一致，即竖直向下。 16．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 17．一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。 18．体育中考前，同学们在加强排球训练。如图所示，小明将排球竖直向上抛出，排球上升过程中依次经过A、B、C三点，到达最高点D，已知物体所受空气阻力会随着其运动速度的增大而增大，则在由A点运动到D点的过程中，排球所受合力最大的点是 点。 【答案】A 【解析】【小题1】排球竖直向上抛出，受到两个力，重力（大小恒定，方向竖直向下），空气阻力（方向与运动方向相反，大小随速度增大而增大），排球在上升过程中，速度方向向上，所以空气阻力方向向下，与重力同向。因此合力 上升阶段，速度不断减小（因为合力向下，做减速运动），所以空气阻力从下往上逐渐变小。 在A点（刚出手时）速度最大，阻力最大，合力最大。 在D点（最高点）速度为零，阻力为零，合力最小（等于重力）。 19．小红练习排球垫球时，排球离开胳膊竖直上升过程中，某时刻受到的空气阻力大小为0.5N，已知排球重力2.7N，此时排球所受合力的大小和方向是（　　） A．3.2N，竖直向上 B．2.2N，竖直向上 C．2.2N，竖直向下 D．3.2N，竖直向下 【答案】D 【详解】排球竖直上升时，受到竖直向下的重力（2.7N）和竖直向下的空气阻力（0.5N），两力方向相同，因此合力为两力之和，即 方向竖直向下，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $