8.4 同一直线上二力的合成 同步练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册

8.4 同一直线上二力的合成 同步练习 一、选择题 1．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 2．热爱劳动是中华民族的传统美德，班级大扫除中，总重为200N的水桶静止在水平地面上，小华用150N的力竖直向上提水桶时，此时水桶受到的合力为（　　） A．0N B．50N C．150N D．350N 3．如图4.79所示，用长轻绳悬挂一质量为m的小球，对小球施加一个力，使绳和竖直方向成β角并绷紧，小球处于静止状态，此力最小为（　　）。 A．mgsinβ B．mgcosβ C．mgtanβ D．mgcotβ 4． 如图所示水平桌面上叠放着A、B、C三个物体，在水平推力F的作用下与桌面相对静止，B物体受力个数为（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 5．在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和合力分别为（　　）N A．20，130 B．20，0 C．150，130 D．150，0 二、填空题 6．火车在山区爬坡时，常使用双车头牵引，即一个在前拉，另一个在后推。在某段平直的上坡路段，两个车头分别有 2×106N 和 6×106N 的力作用于火车，则这列火车受到车头的合力大小为　 　N。 7．如图所示，女孩用大小为的力竖直向上提书包，但书包静止不动。若书包的重力为G，此时书包在竖直方向的合力大小为　 　。 8．将一个F=20 N的力分解成两个分力F1和F2，若F1，F2的方向与F方向的夹角都为30°，则F1，F2的大小是　 　 一、选择题 9．如图所示，一物体沿斜面向下匀速滑动．关于该物体的受力，以下分析正确的是（　　） A．物体只受到重力和摩擦力的作用 B．物体只受到重力和弹力的作用 C．物体同时受到重力、弹力和摩擦力的作用 D．物体只受到重力的作用 10．同一直线上的两个力作用在同一物体上，关于它们的合力，下列说法正确的是（　　） A．合力一定大于其中的任何一个力 B．合力一定等于这两个力的大小之和 C．合力可能小于其中的任何一个力 D．合力一定等于这两个力的大小之差 11．在研究同一直线上二力合成的实验中，用弹簧测力计和相同的弹簧分别进行了4组实验。如图所示，⊿L表示每组两次实验中弹簧的伸长量。其中力F可以作为F1、F2合力的是（　　） A．只有①可以 B．只有①②可以 C．只有①③可以 D．①②③④都可以 12．一段弹簧固定在水平桌面上(如图甲所示)，将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图乙所示)；用竖直向下的力F压小球至如图丙的位置，然后撤去力F，小球向上运动到最高点A点后下落(如图丁所示)；不计空气阻力的影响。从撤去力F到小球运动到A点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球离开弹簧时的速度最大 B．小球在A点时静止，受到的合力为零 C．小球离开弹簧前，受到的合力先增大后减小 D．小球在上升过程中，受到的合力为零时速度最大 13．如图所示，在“同一直线上二力的合成”实验中，小莉将橡皮筋的左端固定，其右 端自然伸长到E 点。她在橡皮筋右端连接细线，通过钩码沿水平方向拉橡皮筋，使其右端从 E 点伸长到0点，并保持静止，每个钩码重力均为0.5N.以下分析错误的是(　　) A．实验时每次将橡皮筋拉到O点，是为了让每次实验中力的作用效果相同 B．图甲、乙、丙说明二力的合力大小一定等于两个分力大小之和 C．分析图甲、丙可知，F1和F2 的合力大小为1.5N、方向向右 D．若取走图乙右侧滑轮下方两个钩码，此时F3 和F4 的合力大小为0.5N 二、填空题 14．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示．由图象可知当t=1s时，物体受到的摩擦力为　 　 N；t=3s时，物体受到的摩擦力为　 　 N，t=5s物体受到的摩擦力为　 　 N． 15．如图所示，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　 　，大人的作用力相当于　 　（选填“合力”或“分力”），每个小孩的作用力相当于　 　（选填“合力”或“分力”）。 16．小华将一根橡皮筋的左端固定在墙上，用弹簧测力计拉其右端来探究两个分力与合力的关系。如图所示，他先将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点，记下两弹簧测力计的示数分别为F1=3N 、F2=4N，然后只用一个弹簧测力计把该橡皮筋也拉到B点，读出弹簧测力计的示数F=5N.根据你对合力与分力的理解，判断F 　 　（选填“是”或“不是”）F1、F2的合力，请写出你的判断理由：　 。 三、实验探究题 17．甲、乙两组同学合作探究“同一直线上两个力的合力的大小与两个力的大小关系”，他们将一根粗橡皮条的一端固定，另一端系两个细绳套，如图(a)，接着用两个测力计勾住绳套，甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮条至0点，如图(b)(c)，记录F1、F2的大小。然后用一个测力计拉橡皮条也至0点，如图(d)，记录F的大小，他们改变0点的位置多次实验，记录的数据如表一、表二所示。 （1）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　 　 （2）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　 　 （3）两组同学交流了表中数据后发现： 甲：同一直线上方向相同的两个力的合力大于其中较大的力。 乙：同一直线上方向相反的两个力的合力小于其中较小的力。 ①就表格数据而言，以上发现　 　(选填“只有甲”、“只有乙”、“都”或“都不”)正确； ②基于得出的初步结论进行推理，其中一个发现不具普适性，请拟定一组F1、F2的值，以反对该推理：F1=　 　N，F2=　 　N. 四、计算题 18．一个重为3牛的物体被竖直向上抛出，运动过程中它所受的空气阻力大小不变，若物体上升过程中所受重力和阻力的合力为4牛．求： （1）物体上升过程中受到阻力的大小及方向； （2）物体下降过程中所受合力的大小及方向． 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．D 【解析】排球竖直上升时，空气阻力和重力均竖直向下，方向相同，则合力为：，故ABC不符合题意，D符合题意。 2．A 【解析】水桶受向下的重力及向上的拉力；因重力大于拉力，无法将水桶提起，水桶静止，处于平衡状态，受到平衡力，合力为零，故A符合题意，BCD不符合题意。 3．A 【解析】根据力的三角形合成原则，以及题目中重力的大小方向确定，绳子的力方向确定，所以当 对小球施加一个力 与拉力垂直时最小，即最小的力为 mgsinβ ，A正确，BCD错误 以o点作为圆心，画圆，可知当对小球施加一个力 与拉力垂直时最小。 4．D 【解析】以整体发进行受力分析，受到重力、支持力、摩擦力以及推力，对B采用隔离法受力分析，可知，B收到推力，相对C均有运动的趋势，收到AC对其的摩擦力，本身受到重力，收到A对B的压力，C对B的支持力，所以受到5个力，D正确，ABC错误 5．B 【解析】 沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动，小车受到的推力和摩擦力是一对平衡力，其大小相等、方向相反，所以小车所受阻力的大小和方向分别是20N，向东，平衡力的合力为0。 6．8×106N 【解析】 火车在山区爬坡时，常使用双车头牵引，即一个在前拉，另一个在后推。说明两个力的方向是相同的，这列火车受到车头的合力大小为： F合=F1+F2= 2×106N + 6×106N =8×106N， 方向与火车前进的方向相同。 7．0 【解析】 女孩用大小为的力竖直向上提书包，但书包静止不动，说明书包受力平衡， 则书包在竖直方向的合力大小为0。 8．F1=F2= 【解析】如图所示做出力的分解示意图，据图可知 F1 cos30°=1/2F，计算可知 F1=F2= 9．C 【解析】解：对物体受力分析可知，物体一定受重力和支持力的作用，由于两力不在同一直线上，因此二力不可能使物体处于平衡状态； 由于物体沿斜面向下运动，则物体受沿斜面向上的摩擦力作用；故物体受到重力、支持力及摩擦力的作用． 根据弹力的定义可知，拉力、压力、支持力、推力都属于弹力，因此物体受重力、弹力和摩擦力的作用． 10．C 【解析】当两个力方向相同时：合力大小等于两力之和，即F合=F1+F2，此时合力一定大于任何一个分力。 当两个力方向相反时：合力大小等于两力之差，即F合=|F1-F2| ，此时合力可能小于其中一个分力，甚至小于两个分力（例如F1=3N，F2=2N，方向相反，合力为1N，小于两个分力）。 A、 错误，当两个力方向相反时，合力可能小于其中一个分力。 B、错误，只有当两个力方向相同时才是大小之和。 C、正确，例如3N和2N方向相反，合力为1N，小于两个分力。 D、错误，只有当两个力方向相反时才是大小之差。 11．A 【解析】在同一直线上二力合成的实验中，判断一个力F是否为F1、F2的合力，核心依据是力的作用效果是否相同。在这个实验里，作用效果体现为弹簧的伸长量（L）。 ①：F1、F2同向，F单独作用时弹簧的伸长量L与F1、F2共同作用时相同，因此F是F1、F2的合力。 ②：F1、F2反向，F单独作用时弹簧的伸长量L与F1、F2共同作用时相同，但是方向不同，因此F不是F1、F2的合力。 ③：F单独作用时弹簧的伸长量L与F1、F2共同作用时不同，作用效果不同，因此F不是F1、F2的合力。 ④：F单独作用时弹簧的伸长量L与F1、F2共同作用时不同，作用效果不同，因此F不是F1、F2的合力。 所以，只有①中力F可以作为F1、F2的合力，对应选项A。 12．D 【解析】A、小球在上升过程中，受到弹簧的弹力和重力。当弹力大于重力时，小球加速；当弹力等于重力时，速度达到最大；之后弹力小于重力，小球开始减速。因此，速度最大的时刻是在弹力等于重力的瞬间，而不是离开弹簧的时候。错误。 B、小球在最高点A时速度为0，但此时只受重力作用，合力大小等于重力，方向竖直向下，不为零。错误。 C、从撤去力F到弹簧恢复原长的过程中，弹簧的弹力逐渐减小。初始时弹力大于重力，合力方向向上，大小为F弹-G，随着弹力减小，合力逐渐减小；当弹力减小到等于重力时，合力为零；之后弹力小于重力，合力方向向下，大小为G-F弹，随着弹力继续减小，合力逐渐增大。因此，合力是先减小后增大。错误。 D、当小球所受合力为零时，即弹力等于重力（F弹=G），此时加速度为零，速度达到最大值。之后合力向下，小球开始减速。正确。 13．B 【解析】 A.实验时每次将橡皮筋拉到O点，此时橡皮筋的形变程度相同，即是为了让每次实验中力的作用效果相同，故A正确不合题意； B.根据图甲和图丙可知，当两个力的方向相同时，同一直线上二力的合力等于两个力的和，方向与较大力的方向相同。根据乙、丙可知，当两个力的方向相反时，二力的合力等于两个分力大小之差，方向与较大力的方向相同，故B错误符合题意； C.分析图甲、丙可知，二者橡皮筋的伸长相同，则F1和F2 的合力大小为1.5N、方向向右，故C正确不合题意； D.若取走图乙右侧滑轮下方两个钩码，此时F3和F4的钩码数相差1个，则二者合力大小为0.5N，故D正确不合题意。 14．1；2；2 【解析】解：由v﹣t图象可知，0～2s内物体的速度为0，则物体处于静止状态，推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由F﹣t图象可知，0～2s内物体受到的推力为1N，则t=1s时物体受到的摩擦力为1N，所以，t=1s时，f=F=1N； 由v﹣t图象可知，4s～6s内物体运动的速度不变，做的是匀速直线运动，物体处于平衡状态，受到的摩擦力和推力是一对平衡力，二力大小相等，f=F=2N； 由F﹣t图象可知，4s～6s内物体受到的推力为2N，则t=5s时物体受到的摩擦力为2N． 2﹣4s之间，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变；即t=3s时，摩擦力为2N． 15．相同；合力；分力 【解析】两个小孩和一个大人都能拎起同一桶水，说明他们的作用力产生的效果相同。 大人的一个力可以替代两个小孩的两个力共同作用的效果，所以大人的作用力相当于合力。 两个小孩的力共同作用产生了和大人的力相同的效果，所以每个小孩的作用力相当于分力。 16．是；F作用在橡皮筋上产生的效果（橡皮筋的伸长）和F1和F2共同作用在橡皮筋上产生的效果相同 【解析】根据合力的定义，判断一个力是否是另外两个力的合力，核心依据是作用效果是否相同。在这个实验中，力F与F1、F2都将橡皮筋拉到了同一点 B ，说明它们使橡皮筋产生的形变效果完全相同，因此F是F1、F2的合力。 17．（1）等于这两个力大小之和 （2）等于这两个力大小之差 （3）都；10.0；3.0 【解析】(1)观察表一，以第一组数据为例，F1=1.5N，F2=0.5N，合力F=2.0N，恰好1.5N+0.5N=2.0N。再看第二组，F1=2.0N，F2=1.0N，合力F=3.0N，即2.0N+1.0N=3.0N。第三组同样，F1=2.5N，F2=1.5N，合力F=4.0N，2.5N+1.5N=4.0N。通过对表一这些数据的分析比较，能够得出：同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于这两个力大小之和。 (2)观察表二，第一组数据中，F1=5.0N，F2=3.0N，合力F=2.0N，有5.0N-3.0N=2.0N。第二组里，F1=7.0N，F2=4.0N，合力F=3.0N，即7.0N-4.0N=3.0N。第三组，F1=9.0N，F2=5.0N，合力F=4.0N，9.0N-5.0N=4.0N。从对表二数据的分析比较可知：同一直线上方向相反的两个力，合力的大小等于这两个力大小之差。 (3)①对于甲的发现“同一直线上方向相同的两个力的合力大于其中较大的力”。看表一，第一组较大力是1.5N，合力2.0N1.5N；第二组较大力是2.0N，合力3.0N2.0N；第三组较大力是2.5N，合力4.0N2.5N，从表一数据情况来说，甲的发现正确。对于乙的发现“同一直线上方向相反的两个力的合力小于其中较小的力”。观察表二，第一组较小力是3.0N，合力2.0N3.0N；第二组较小力是4.0N，合力3.0N4.0N；第三组较小力是5.0N，合力4.0N5.0N，从表二数据来看，乙的发现也是正确的。所以就表格数据而言，以上发现都正确。 ②基于前面得出的初步结论推理，乙的发现不具普遍性。当F1=10.0N，F2=3.0N时，这是同一直线上方向相反的两个力，按照同一直线上方向相反的两个力合力等于两力大小之差，此时合力F=10.0N-3.0N=7.0N，而7.0N3.0N，也就是合力大于其中较小的力，说明乙的发现不具有普遍性。 18．（1）解：已知物体受到重力为3N，当物体上升时，阻力与重力的方向都竖直向下，受力情况如下图： 因为：F合=G+f 所以：f= F合-G=4N-3N=1N， 方向竖直向下 答：物体上升过程中受到阻力的大小为1N，方向：竖直向下． （2）解：当物体下降时，受力情况如下图： 受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，物体受到这两个力的方向相反，合力：F合=G-f=3N-1N=2N， 方向竖直向下． 答：物体下降过程中所受合力的大小为2N，方向：竖直向下。 $