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2026年人教版物理八年级下册同步精练:8.4 同一直线上二力的合成
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.关于分力、合力和力的合成,下列说法中正确的是( )
A. 分力的大小一定小于合力的大小
B. 合力和分力是效果上的等效替代,并不同时存在
C. 两个力合力为零时,这两个力的大小不一定相同
D. 作用在两个物体上的力,也可以求合力
2.一个物体受到同一直线上的两个力的作用,其中,,则这个物体受到的合力( )
A. 一定等于 B. 一定大于 C. 可能等于 D. 可能等于
3.和是同一直线上的两个力,它们的合力大小为,方向向左。已知的大小为,关于的大小和方向,下列说法中正确的是( )
A. 的大小一定是 B. 的大小一定是
C. 的方向一定向左 D. 的方向可能向左,也可能向右
4.如图所示,两个人分别用和的力推车和拉车,则车受到推力和拉力的合力是( )
A. ,方向向右 B. ,方向向左 C. ,方向向右 D. ,方向向左
5.如图所示,一物体放在水平面上,当受到水平力和作用时,物体处于静止状态。如果将撤去,此时物体所受合力为( )
A. B. C. D.
6.小明在课间活动时踢毽子,若考虑空气阻力,则对毽子受力分析正确的是( )
A. 上升过程受到的合力方向向上 B. 最高点时不受到力
C. 下降过程受到的合力方向向下 D. 上升过程合力等于下落过程合力
7.小明探究作用在同一物体上两个力的效果,已知和作用在同一物体、同一水平直线上,其中,方向是水平向右,。关于这两个力的合力的说法,正确的是( )
A. 一定是,且方向水平向右 B. 一定是,且方向水平向左
C. 可能是,且方向水平向左 D. 可能是,且方向水平向左
8.体育中考前,同学们在加强排球训练。如图,小明将排球竖直向上抛出,排球上升过程中依次经过、、三点,到达最高点。已知物体所受空气阻力会随着其运动速度的增大而增大,则在由点运动到点的过程中,排球所受合力最大的是( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
9.压力计重为,是探头受到的压力,如图所示,用竖直方向的力、分别把压力计压在水平板和水平地面上,均处于静止状态,则( )
A. 当时, B. 当时,
C. 当时, D. 当时,
10.如图所示,女孩用大小为的力竖直向上提重为的书包,由于小于书包静止不动。此时书包所受的合力大小为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共4小题,共8分。
11.小车在大小为、方向水平向右的拉力作用下向右运动,所受合力为,方向水平向右。则小车受到的阻力为 ,方向 。
12.所受重力为的物体,置于水平桌面上。用弹簧测力计竖直向上拉这个物体,当弹簧测力计的示数达到时,弹簧测力计对物体的拉力与物体所受重力的合力是 ,方向 。
13.如图所示,物体在水平拉力的作用下向右加速运动,此时物体所受合力大小为,则物体所受摩擦力大小为 ,方向 ;若在某一时刻拉力突然反向,则拉力反向的瞬间物体所受合力大小为 ,方向 。
14.一个质量为的物体在重力作用下竖直下落,它受到的阻力大小为,则该物体受到的重力为 ,重力与阻力的合力为 ,合力的方向是 。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
15.如图所示,木块静止在光滑的斜面上,请画出木块的受力示意图。
16.请按要求作图:
如图甲,一木块被的压力压在竖直的墙壁上且处于静止状态,请画出木块所受重力和摩擦力的示意图。
如图乙,放在水平面上的物体同时受到、两个力的作用,请在图乙中画出这两个力的合力的示意图。
向空瓶中加水,瓶和瓶内水的总质量随水的体积变化的图像如图丙所示。请在图丙中画出在同一个空瓶中加入酒精时,瓶和瓶内酒精的总质量随酒精的体积变化的图像。
17.图中轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请画出静止在轿厢内的物资受到的所有力的示意图。
四、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
18.某中学初二年级同学在探究同一直线上二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在点,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,他们都将弹簧由拉伸到位置。研究过程及实验数据如图、、所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
比较图中与或与可知,此探究实验采用的科学方法是 ;
由图、、表明:力的作用效果和力、或、的作用效果是 选填“相同”或“不同”的;
分析比较图中与中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 ;
分析比较图中与中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 。
19.甲、乙两组同学合作探究“同一直线上二力的合力”,他们将橡皮筋的一端固定,另一端与小圆环相连。如图所示,把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后,甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮筋至点,记录、的大小。然后用一个弹簧测力计拉橡皮筋也至点,记录的大小。他们改变点的位置多次实验,记录的数据如表一、表二所示。
表一甲组
序号
表二乙组
序号
比较图中______可知,此实验采用的科学方法是______;
分析比较表一的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相同的两个力,合力的大小等于这两个力的大小之和,方向和两个力的方向______;
分析比较表二的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相反的两个力,合力的大小等于______。
在探究完同一直线上二力的合成知识后,小林想,如果作用在同一物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力的大小与两个分力、的大小又有什么关系呢?于是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究。
如图丙所示,橡皮筋原长为,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力和,使橡皮筋伸长到,记录此时、的大小,撤去力和后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力的作用,为了使这个力的作用效果与那两个力、的作用效果相同,小林应使橡皮筋伸长到位置______,记录此时的大小;小林又先后两次改变和的夹角,重复上述实验,得到三次实验的数据如表三所示:
表三
实验序号
和的夹角
合力
备注:
分析实验数据可知,当两个力在不同一直线上时,合力不等于且在、大小不变的情况下,合力的大小随着与夹角的增大而______。
20.某中学初二年级同学在探究同一直线上二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在位置,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,他们都将弹簧由位置拉伸到位置。研究过程及实验数据如图所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
在、、三次实验中,都将弹簧拉伸到位置,目的是使每次实验中力产生的 相同;
分析比较图、中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出结论:在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小 用、表示。
分析比较图中与中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论:在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小 用、表示,合力的方向与 填“”或“”的方向相同。
答案和解析
1.【答案】
【解析】略
2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】略
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】略
6.【答案】
【解析】略
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】排球上升过程中受到竖直向下的重力、竖直向下的空气对排球的阻力,排球受到的合力为,上升过程中排球做减速运动,受到的阻力越来越小,而受到的重力不变,故排球在速度最大点受到的合力最大,即排球所受合力最大的是点.故选 A.
9.【答案】
【解析】略
10.【答案】
【解析】女孩用大小为的力竖直向上提书包,但书包静止不动,书包处于平衡状态,受平衡力的作用,则此时书包受到的合力为零,故 A符合题意,不符合题意。故选A。
11.【答案】
水平向左
【解析】略
12.【答案】
竖直向下
【解析】略
13.【答案】
水平向左
水平向左
【解析】略
14.【答案】
竖直向下
【解析】略
15.【答案】如图所示
【解析】木块静止在光滑的斜面上,受到三个力的作用:竖直向下的重力,斜面对木块的支持力,弹簧对木块的弹力.
16.【答案】
【解析】解:木块静止,处于平衡状态,在竖直方向箱上受到的重力和墙对木块的摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,重力竖直向下,墙对木块的摩擦力竖直向上。从木块的重心开始,分别沿重力和墙对木块的摩擦力的方向画一条有向线段,并分别用和表示,即为木块的重力、墙对木块的摩擦力示意图,如图所示:
因为二力在同一直线上,方向相反,所以两个力的合力为,方向与方向相同,水平向左;过物体的重心沿水平向左的方向画出大小为的合力,如图所示:
由图像可知,瓶中水的体积为时,其质量为,所以空瓶的质量为;向同一个空瓶中加入酒精,当酒精的体积分别为、、、、时,由可知,酒精的质量分别为、、、、,则酒精和瓶子的总质量分别为、、、、,由此画出瓶和瓶内酒精的总质量随加入酒精的体积变化的图像,如图所示:
木块静止,处于平衡状态,受到力是平衡力,据此分析木块竖直方向上受到的力,并得出这两个力的大小关系和方向,在此基础上,按照力的示意图的画法画出各个力;
在同一直线上、反方向二力的合成,,方向与较大的力的方向相同,据此求合力大小和方向;过重心沿水平向右画一带箭头的线段,表示出力的方向和大小;
由图像可知空瓶的质量为;向同一个空瓶中加入酒精,根据公式求出水的体积分别为、、、、时对应酒精的质量,进一步求出酒精和瓶子的总质量,在图像中描点连线即可。
考查力的示意图的画法,作图的关键是根据木块的状态得出其在竖直方向上受到的力的大小关系和方向;
考查了学生对力的合成及力的图示的掌握情况,要会用力的图示表示力的三要素;
考查了质量与体积的关系图像,注意纵轴表示的质量不是液体的质量,而是液体和瓶子的总质量。
17.【答案】
【解析】【详解】静止在轿厢内的物资,与轿厢一起做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,物资受重力和支持力的作用,重力竖直向下,支持力竖直向上,二力大小相等;过物资的重心做竖直向下的带箭头的直线表示重力,过物体的重心做竖直向上的带箭头的直线表示支持力,且表示二力的线段长度相等;如图所示:
18.【答案】等效替代法
相同
相同
两个力大小之和
与两个力方向相同
相反
两个力大小之差
与较大的力方向相同
【解析】略
19.【答案】两次橡皮筋都拉至点;等效替代法; 相同; 这两个力的大小之差; ;减小
【解析】实验中用两个弹簧测力计拉橡皮筋至点,再用一个弹簧测力计拉橡皮筋也至点,两次使橡皮筋的形变程度相同,即力的作用效果相同,用一个力代替了两个力的作用,此实验采用的科学方法是等效替代法。
分析表一数据,如序号中,序号中等,可得出同一直线上方向相同的两个力,合力的大小等于这两个力的大小之和,方向和两个力的方向相同。
分析表二数据,如序号中,序号中等,可得出同一直线上方向相反的两个力,合力的大小等于这两个力的大小之差,方向与较大的力的方向相同。
根据等效替代法,要使力的作用效果与、的作用效果相同,则橡皮筋的伸长量应相同,所以小林应使橡皮筋伸长到位置。分析表三数据,、大小均为和不变,夹角,对应的合力,可得出在、大小不变的情况下,合力的大小随着与夹角的增大而减小。
故答案为:两次橡皮筋都拉至点;等效替代法;相同;这两个力的大小之差;;减小。
沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向不变,大小是这两个力的大小之和,可表示为;
沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向与其中较大的力的方向一致,大小是这两个力的差,可表示为。
本题考查力的合成方法,关键知道等效替代法的思想。
20.【答案】效果
【解析】【点拨】实验中是通过弹簧相同的形变量来表示受到相同的拉力,都将弹簧拉伸到位置,目的是使每次实验中力产生的效果相同。将、两个图结合起来分析,图中两个力的合力与图中的力大小相等,都为;图中的两个力分别为和,从数量关系上分析,两个力的合力等于这两个分力的大小之和,两个力的方向相同,合力的方向也与这两个力的方向相同,即。将、两个图结合起来分析,图中两个力的合力与图中的力大小相等,都为;图中的两个力分别为和,从数量关系上分析,两个力的合力等于这两个分力的大小之差,即,并且方向与较大的那个力的方向相同,即。
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