内容正文:
7.4同一直线上二力的合成 同步练习
一、单选题
1.用250N的力竖直向上提起一个重200N的水桶时。桶受到的合力的大小和方向是( )
A.450N,竖直向上 B.450N,竖直向下 C.50N,竖直向上 D.50N,竖直向下
2.同一直线上方向相同的两个力作用于同一个物体时,已知其中一个力的大小是500N,合力的大小是900N,那么另一个力的大小是( )
A.一定等于400N B.一定小于400N
C.一定大于400N D.一定等于1400N
3.下列有关合力的说法正确的是( )
A.合力和分力是同时作用于物体上的力
B.任何几个力都可以存在合力
C.只有两个力作用在同一物体上时,才存在合力
D.合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同
4.一个物体在同一直线上只受到两个力的作用,它们分别为20N和50N,则这个物体受到的合力( )
A.一定是30N B.一定是70N
C.可能是30N,也可能是70N D.可能是20N,也可能是50N
5.假期社区服务劳动中,小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是( )
A.200N B.300N C.500N D.100N
6.如图甲所示,物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用,F1、F2的大小随时间的变化如图乙所示,则下列分析正确的是( )
A.在0~t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F1相反
B.在0~t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F1相同
C.在0~t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2相反
D.在0~t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F2相同
7.如图所示,两名工人分别用和的力水平向右推车和拉车,则这两个力合力的大小和方向为( )
A.100N,方向水平向右 B.100N,方向水平向左
C.500N,方向水平向左 D.500N,方向水平向右
8.一个物体重100N,受到的空气阻力大小为10N,则下列说法正确的是( )
A.物体竖直向上运动时,合力大小是110N,合力的方向竖直向上
B.物体竖直向上运动时,合力大小是90N,合力的方向竖直向下
C.物体竖直向下运动时,合力的大小是90N,合力的方向竖直向下
D.物体竖直向下运动时,合力的大小是110N,合力的方向竖直向下
二、填空题
9.质量为0.05g的雨滴在竖直下落的过程中,由于受到重力和阻力的作用,要经历加速和匀速两个阶段。若雨滴在某时刻所受的阻力为,则此时雨滴所受的合力大小是___________N、方向___________,雨滴在匀速下落的过程中所受的阻力大小是___________N(g取10N/kg)。
10.小明和小红协作运输一箱货物,如图所示。小明沿水平向右的方向用大小为60N的力推动货物,小红也沿水平向右的方向用大小为40N的力拉动货物,则货物受到小明和小红的合力为_______N,合力的方向_______。
11.如图所示,小红竖直向上垫起排球,排球依次经过a、b、c三处,到达最高处d。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大。则排球经过四处时,所受合力最大的是_____点,合力方向_____。
12.在实践活动中,小明和小红两位同学配合用小车运送农作物。如图,在斜坡上小明在车前用200N的力F2沿斜坡向上拉车,小红在后面用100N的力F1沿斜坡向上推车,则小车受到这两个力的合力大小_________N和方向是沿斜面_________(选填“向上”或“向下”)。
13.一个重5N的篮球在空中运动时受到的空气阻力恒为0.8N,现将篮球竖直向上抛出,篮球在竖直上升的过程中所受的合力为______N,篮球在竖直下落的过程中所受的合力为______N。
三、实验题
14.甲、乙两组同学合作探究“一直线上两个力的合力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)]。接着用两把测力计钩住绳套,甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮条至O点[如图(b)、(c)],记录F1、F2的大小。然后用一把测力计拉橡皮条也至O点[如图(d)],记录F的大小。他们改变O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
F1(牛)
F2(牛)
F(牛)
1
1.5
0.5
2.0
2
2.0
1.0
3.0
3
2.5
1.5
4.0
表二 乙组
序号
F1(牛)
F2(牛)
F(牛)
4
5.0
3.0
2.0
5
7.0
4.0
3.0
6
9.0
5.0
4.0
(1)分析比较表一的数据及相关条件可初步得出:一直线上方向相同的两个力,____;
(2)分析比较表二的数据及相关条件可初步得出:____________________;
(3)两组同学交流了表中数据后发现:
甲:一直线上方向相同的两个力的合力大于其中较大的力。
乙:一直线上方向相反的两个力的合力小于其中较小的力。
(a)就上述数据而言,以上发现______正确(选填“只有甲”、“只有乙”、“都”或“都不”);
(b)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,以支持该推理:F1=_________牛,F2=______牛。
四、计算题
15.如图所示,一只羽毛球的重力为0.05牛。在竖直向上运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反,大小恒为0.03牛。求此时羽毛球受到的合力大小及方向。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
【详解】水桶受到两个力:竖直向上的提力F=250N,竖直向下的重力G=200N。因为这两个力方向相反,合力大小为两力之差,即
合力方向与较大的提力方向一致,即竖直向上。
A.合力大小计算错误,方向正确,故A不符合题意;
B.合力大小和方向均错误,故B不符合题意;
C.合力大小和方向均正确,故C符合题意;
D.方向错误,故D不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】两个力方向相同,则另一个力的大小为F2=F合-F1=900N-500N=400N
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】A.合力和分力是等效替代的关系,不是重复受力,所以,合力和分力不是同时作用于物体上的力,故A错误;
B.根据合力的定义可知,几个力必须作用在同一物体上才存在合力,故B错误;
C.作用在同一物体上的两个或两个以上的力都可以合成一个力,故C错误;
D.合力和分力具有等效性,即合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】两个力在同一直线上时,合力的计算分两种情况。当两个力方向相同时,合力大小等于两力之和,即F合1=20N+50N=70N
当两个力方向相反时,合力大小等于两力之差,即F合2=50N-20N=30N
因此这个物体受到的合力可能是30N,也可能是70N,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.B
【详解】小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,同一条直线上力的方向相同,故合力为二力之和,即F合=200N+100N=300N
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】根据图乙知,在0~t1时间内F1=F0,F2≤F0
初始时刻F2等于F0,然后先变小后变大;则两个力中较大的力为F1;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,合力的方向跟较大的那个力方向相同;则物体所受的合力的方向始终与F1相同,即合力的方向始终与F2相反;0时刻时,F1=F0,F2=F0,F合=F1-F2=0,F1=F0,F2<F0
且F2随时间变小时,即F合=F1-F2>0合力变大;
当F1=F0,F2<F0
且F2随时间变大时,即F合=F1-F2>0合力变小;即在0~t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2相反。
故选C。
7.D
【详解】作用在一个物体上的两个力,因为两个力的方向相同,所以其合力方向跟每个力的方向相同,即方向水平向右,合力大小为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.C
【详解】AB.物体竖直向上运动时,重力方向向下,阻力方向向下,属于方向相同的二力合成,合力F=F1+F2=100N+10N=110N,合力的方向竖直向下,故AB错误;
CD.物体竖直向下运动时,阻力方向向上,重力方向向下,属于方向相反的二力合成,合力F=F1-F2=100N-10N=90N,合力的方向竖直向下,故C正确,D错误。
故选C。
9. 竖直向下
【详解】[1][2]雨滴质量
重力
已知某时刻阻力,重力方向竖直向下,阻力方向竖直向上,合力
因此合力方向与重力方向一致,即竖直向下。
[3]雨滴匀速下落时,受力平衡,因此阻力
10. 100 水平向右
【详解】[1]小明和小红施加的力的方向相同,所以合力的大小
[2]当分力方向相同时,合力的方向与分力方向相同,因为小明和小红施加的力的方向水平向右,所以合力方向水平向右。
11. a 竖直向下
【详解】[1][2]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,排球受力不平衡,力能改变物体的运动状态,经过a、b、c三处的过程中排球做减速运动,到达最高点d时排球速度为零受到的阻力越来越小,由于排球受到的重力方向与空气对排球阻力的方向相同,故合力的方向是竖直向下的。则合力在a、b、c三处中在a处时合力最大。
12. 300 向上
【详解】[1][2]由图可知,两个力方向相同且在同一条直线上,合力等于二力之和,方向与两个力的方向相同,因此合力大小为
由图可知,合力的方向为沿斜面向上。
13. 5.8 4.2
【详解】[1]篮球在上升过程中,受竖直向下的重力和空气对它竖直向下的阻力,因同一直线上同方向的两个力的合力大小为二者之和,则所受的合力为
F=G+f=5N+0.8N=5.8N
[2]篮球在下落过程中,受竖直向下的重力和空气对它竖直向上的阻力,因同一直线上方向相反的两个力的合力大小为二者之差,则所受的合力为
F′=G﹣f=5N﹣0.8N=4.2N
14. 合力的大小等于两个力之和 一直线上方向相反的两个力,合力的大小等于两个力之差 甲 10 3
【详解】(1)[1]分析比较表一中的三组数据,全部满足:F1+F2=F,根据相关条件可初步得出:作用在一直线上方向相同的两个力的合力,大小等于两力之和。
(2)[2]分析比较表二中的三组数据,全部满足:F1-F2=F,根据相关条件可初步得出:作用在一直线上方向相反的两个力的合力,大小等于两力之差。
(3)(a)[3]分析比较表一中的三组数据,全部满足:F1F2,且FF1,即作用在一直线上、方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力,所以甲的发现是正确的;分析比较表二中的三组数据,全部满足:F2F1,且FF2,即作用在一直线上、方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力,所以乙的发现也是正确的;故就上述数据而言,以上发现都正确。
(b)[4][5]基于已得到的初步结论,作用在一直线上、方向相同的两个力的合力满足:F1+F2=F,则必定有F大于其中任何一个分力,则甲的发现具有普遍性,同理,作用在一直线上、方向相反的两个力的合力满足:F1-F2=F,而F和F2没有必然的大小关系,比如F1=10N,F2=3N,而
F=10N-3N=7N
此时FF2,则乙的发现不具有普遍性。
15.0.08N;竖直向下
【详解】羽毛球受到竖直向下的重力G=0.05N,阻力f=0.03N;羽毛球上升时,阻力竖直向下,羽毛球受到的合力
F合=G+f=0.05+0.03N=0.08N
且方向竖直向下。
答:此时羽毛球受到竖直向下、大小为0.08N的合力。
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