第4节 同一直线上二力的合成（专项训练）物理新教材人教版八年级下册

第四节 同一直线上二力的合成 【题型1 合力与分力的概念】 1 【题型2 同一直线上二力的合成实验探究】 2 【题型3 同一直线上方向相同的两个力的合成】 3 【题型4 同一直线上方向相反的两个力的合成】 4 【题型5 二力合成与运动状态综合】 4 【题型 1合力与分力的概念】 1.关于合力和分力，下列说法正确的是（） A. 合力的大小一定大于每个分力的大小 B. 合力可以替代几个分力的共同作用效果 C. 合力和分力是同时作用在物体上的力 D. 合力不可能为零 2.关于合力与分力的关系，下列说法正确的是（） A. 分力越大，合力一定越大 B. 合力一定比分力大 C. 合力的作用效果与分力共同作用的效果相同 D. 只有同方向的力才能合成 3.一个力产生的作用效果跟两个力共同作用的效果相同，则（） A. 这一个力就是那两个力的合力 B. 这一个力一定大于那两个力 C. 这一个力一定小于那两个力 D. 这一个力一定等于那两个力之和 4.关于合力与分力，下列理解错误的是（） A. 合力是等效替代出来的力 B. 分力是实际作用在物体上的力 C. 合力与分力可以同时存在 D. 合力不一定大于分力 5.两个力共同作用在一个物体上，下列说法正确的是（） A. 这两个力越大，合力一定越大 B. 合力一定等于两个力大小之和 C. 合力的作用效果等于两个力共同作用的效果 D. 合力一定比每一个分力都大 【题型 2 同一直线上二力的合成实验探究】 6．利用图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将弹簧的B端固定，用两个测力计沿相反方 向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向。再 用一个测力计拉弹簧A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力的大小与方向。 施力情况 大小 方向 用两个测力计 F1=2.5N 向右 F2=1N 向左 用一个测力计 F=1.5N 向右 （1）从表记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是 （用字母F、F1、F2表示） （2）实验中用一个测力计拉弹簧时，仍要将弹簧A端拉伸到O点再读数是为了让前后两次力的 相同。 7.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 8.某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图（a）（b）、（c）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。 （1）比较图中（a）与（b）或（a）与（c）可知，此探究实验采用的科学方法的是 ； （2）由图（a）、（b）、（c）表明：力F的作用效果和力F₁、F₂（或F3、F4的作用效果）的作用效果是 ；（选填“相同”或“不同”） （3）分析比较图中（a）与（b）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 ； （4）分析比较图中（a）与（c）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 。 【题型 3同一直线上方向相同的两个力的合成】 9．如图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情景，毽子在运动过程中受到重力和空气阻力，以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是 （　　） A．上升过程合力方向向上 B．最高点时合力为零 C．最高点时合力最小 D．上升过程合力大于下落过程合力 10.作用在一个物体上的两个力的大小分别为F1＝6N，F2＝5N。如果这两个力作用在同一条直线上，则它们的合力大小（　　） 【题型 4同一直线上方向相反的两个力的合成】 11.作用在一个物体上的两个力的大小分别是8N和3N，那么他们的合力最小是 N，最大是 。 12.跳伞运动员连同装置共重700N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50N，则这两个力的合力的大小和方向分别为（　　） A．650N竖直向上 B．650N竖直向下 C．750N竖直向上 D．750N竖直向下 13.如图所示，小莉练习排球垫球时，排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8N，排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.5N，则排球所受合力的大小和方向为（　　） A．2.3N，竖直向上 B．3.3N，竖直向上 C．2.3N，竖直向下 D．3.3N，竖直向下 14.天眼FAST 调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”，用充有氦气的气球将作业人员吊起，减小作业人员对反射面板的压力，形成“微重力”效果，使得作业人员能够到达反射面板任意地方执行巡检和维护作业，如图所示，当作业人员静止在反射面板上时，反射面板对人的支持力和人的重力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力，人所受的合力为 N。 【题型 5二力合成与运动状态综合】 15.2024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。 16.2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落。若降落伞和返回舱受到的重力分别为和，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，则下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 17.下图所示的是小慧同学掷实心球的场景，图中虚线表示球的运动轨迹，球从a点上升到最高点b点后下落到地面c点，然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是（　　） A．球从a点上升到b点，是因为受到惯性作用 B．球在b点受到的力的合力为零 C．球从b点下落到c点，运动状态不断改变 D．球最终到d点停止，说明物体的运动需要力来维持 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 同一直线上二力的合成 【题型1 合力与分力的概念】 1 【题型2 同一直线上二力的合成实验探究】 2 【题型3 同一直线上方向相同的两个力的合成】 3 【题型4 同一直线上方向相反的两个力的合成】 7 【题型5 二力合成与运动状态综合】 7 【题型 1合力与分力的概念】 1.关于合力和分力，下列说法正确的是（） A. 合力的大小一定大于每个分力的大小 B. 合力可以替代几个分力的共同作用效果 C. 合力和分力是同时作用在物体上的力 D. 合力不可能为零 【答案】B 【详解】A. 合力可能大于、小于或等于分力，不一定都大于分力； B. 合力与分力是等效替代关系，作用效果相同，可以替代，正确； C. 合力是等效出来的力，不是实际作用在物体上的力； D. 平衡力的合力为零。 2.关于合力与分力的关系，下列说法正确的是（） A. 分力越大，合力一定越大 B. 合力一定比分力大 C. 合力的作用效果与分力共同作用的效果相同 D. 只有同方向的力才能合成 【答案】C 【详解】合力的核心定义就是：作用效果相同，因此 C 正确。 A、B 错误，因为合力大小还与方向有关； D 错误，反方向的力也能合成。 3.一个力产生的作用效果跟两个力共同作用的效果相同，则（） A. 这一个力就是那两个力的合力 B. 这一个力一定大于那两个力 C. 这一个力一定小于那两个力 D. 这一个力一定等于那两个力之和 【答案】A 【详解】根据合力的定义：一个力的效果与几个力共同效果相同，这个力就是那几个力的合力。 合力大小不确定，可能大、可能小、可能等于 0。 4.关于合力与分力，下列理解错误的是（） A. 合力是等效替代出来的力 B. 分力是实际作用在物体上的力 C. 合力与分力可以同时存在 D. 合力不一定大于分力 【答案】C 【详解】合力是等效替代，不是真实存在的力，分力是真实作用的力，二者不能同时存在，因此 C 错误。 5.两个力共同作用在一个物体上，下列说法正确的是（） A. 这两个力越大，合力一定越大 B. 合力一定等于两个力大小之和 C. 合力的作用效果等于两个力共同作用的效果 D. 合力一定比每一个分力都大 【答案】C 【详解】A 错误，合力还与方向有关； B 错误，只有同向才是和； C 正确，符合合力定义； D 错误，合力可大可小。 【题型 2 同一直线上二力的合成实验探究】 6．利用图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将弹簧的B端固定，用两个测力计沿相反方 向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向。再 用一个测力计拉弹簧A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力的大小与方向。 施力情况 大小 方向 用两个测力计 F1=2.5N 向右 F2=1N 向左 用一个测力计 F=1.5N 向右 （1）从表记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是 （用字母F、F1、F2表示） （2）实验中用一个测力计拉弹簧时，仍要将弹簧A端拉伸到O点再读数是为了让前后两次力的 相同。 【答案】 F=F1-F2 作用效果 【详解】（1）[1]由表中数据知道，F=1.5N，F1与F2的差为 F=F1-F2=1.5N 故可得当作用在同一直线上两个力的方向相反时，合力与分力的大小关系是 F=F1-F2 （2）[2]力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同时，这个力F才叫做F1、F2的合力，故将弹簧A端拉到O点再读数是为了保证力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同。 7.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。 8.某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图（a）（b）、（c）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。 （1）比较图中（a）与（b）或（a）与（c）可知，此探究实验采用的科学方法的是 ； （2）由图（a）、（b）、（c）表明：力F的作用效果和力F₁、F₂（或F3、F4的作用效果）的作用效果是 ；（选填“相同”或“不同”） （3）分析比较图中（a）与（b）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 ； （4）分析比较图中（a）与（c）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 。 【答案】 等效替代法 相同 相同 这两个分力之和 与分力方向相同 相反 两个力大小之差 与较大的力的方向相同 【详解】（1）[1]实验中是通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力，利用了a图中测力计的示数来代换bc两图中两个力的合力，这种方法叫等效替代法。 （2）[2]图a中力F的作用效果为4N，图B中F1、F2两个力的合力为4N，图c中F3、F4两个力的合力为4N，因此由图（a）、（b）、（c）表明：力F的作用效果和力F₁、F₂（或F3、F4的作用效果）的作用效果是相同的。 （3）[3][4][5]分析比较图中（a）与（b）中的拉力，b图中两个力的合力与a图中的力大小相等，都为4N，b图中两个力分别为1N和3N，方向相同，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，并且方向跟两个力的方向相同。 （4）[6][7][8]c图中，两个力的方向相反，F3、F4的合力大小为 与图a中拉力的大小相同，合力的方向与F3的方向相同，即合力方向与较大的力的方向相同。 【题型 3同一直线上方向相同的两个力的合成】 9．如图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情景，毽子在运动过程中受到重力和空气阻力，以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是 （　　） A．上升过程合力方向向上 B．最高点时合力为零 C．最高点时合力最小 D．上升过程合力大于下落过程合力 【答案】D 【详解】A．毽子在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．上升到最高点时，毽子的速度瞬间为0，此时毽子只受到重力作用，合力不为零，故B错误； C．上升到最高点时，此时毽子只受到重力作用，合力为重力大小；下落过程合力等于重力与空气阻力之差；所以最高点时合力不是最小，故C错误； D．上升过程合力等于重力与空气阻力之和，下落过程合力等于重力与空气阻力之差，故上升过程合力大于下落过程合力。故D正确。 故选D。 10.作用在一个物体上的两个力的大小分别为F1＝6N，F2＝5N。如果这两个力作用在同一条直线上，则它们的合力大小（　　） A．一定是11N B．可能是11N C．一定是1N D．可能是6N 【答案】B 【详解】当两个力方向相同时 当两个力方向相反时 故选B。 【题型 4同一直线上方向相反的两个力的合成】 11.作用在一个物体上的两个力的大小分别是8N和3N，那么他们的合力最小是 N，最大是 。 【答案】 5 11N 【详解】[1]作用在一个物体上的两个力作用在同一条直线上且方向相反时合力最小，大小为 [2]作用在一个物体上的两个力作用在同一条直线上且方向相同时合力最大，大小为 12.跳伞运动员连同装置共重700N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50N，则这两个力的合力的大小和方向分别为（　　） A．650N竖直向上 B．650N竖直向下 C．750N竖直向上 D．750N竖直向下 【答案】B 【详解】伞未打开时，运动员受竖直向下的重力700N，受到空气的阻力为50N，方向为竖直向上，故合力F=G-f=700N-50N=650N 即由于重力较大，所以合力的方向与重力的方向相同，竖直向下，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 13.如图所示，小莉练习排球垫球时，排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8N，排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.5N，则排球所受合力的大小和方向为（　　） A．2.3N，竖直向上 B．3.3N，竖直向上 C．2.3N，竖直向下 D．3.3N，竖直向下 【答案】D 【详解】在竖直上升的过程中，空气阻力和重力均竖直向下，则合力为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 14.天眼FAST 调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”，用充有氦气的气球将作业人员吊起，减小作业人员对反射面板的压力，形成“微重力”效果，使得作业人员能够到达反射面板任意地方执行巡检和维护作业，如图所示，当作业人员静止在反射面板上时，反射面板对人的支持力和人的重力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力，人所受的合力为 N。 【答案】 不是 0 【详解】[1]当人静止在反射面板上时，会受到氦气球对人向上的浮力，所以人受到的支持力和重力不相等，可以判断反射面板对人的支持力和人的重力不是一对平衡力。 [2]当作业人员静止在反射面板上时，他们所受到的各个力的作用效果相互抵消，因此人所受的合力为零，即合力为0N。 【题型 5二力合成与运动状态综合】 15.2024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。 16.2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落。若降落伞和返回舱受到的重力分别为和，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，则下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A 选项:返回舱匀速下落，处于平衡状态。对返回舱进行受力分析，它受到竖直向下的重力，竖直向上的降落伞拉力和空气阻力。根据平衡条件，应该是，而不是，因为这里只考虑作用在返回舱上的力，是降落伞的重力，与返回舱的受力平衡关系无关，所以 A 选项错误。 B 选项:如前面受力分析所述，返回舱受到的重力与它受到的向上的拉力和阻力之和相等，即，所以 B 选项正确。 C 选项:按照受力分析，，而不是，不属于返回舱的受力，所以 C 选项错误。 D 选项:正确的关系是，而不是，所以 D 选项错误。 17.下图所示的是小慧同学掷实心球的场景，图中虚线表示球的运动轨迹，球从a点上升到最高点b点后下落到地面c点，然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是（　　） A．球从a点上升到b点，是因为受到惯性作用 B．球在b点受到的力的合力为零 C．球从b点下落到c点，运动状态不断改变 D．球最终到d点停止，说明物体的运动需要力来维持 【答案】C 【详解】惯性是物体保持原来状态不变的性质，惯性不是力，不能说受到惯性作用；物体合力为零时，会保持静止状态或匀速直线运动状态；力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持。 8 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $