内容正文:
7.4同一直线上二力的合成
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.同学们学了“同一直线上二力的合成”后开展讨论,下面说法中正确的是( )
A.同一直线上两个力的合力可能小于其中任何一个力
B.同一直线上两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.同一直线上两个力的合力一定小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力一定不为零
2.两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当小杰操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车受到惯性力的作用
B.关闭电机后,平衡车会慢慢停下来是因为平衡车的惯性越来越小
C.平衡车受到的重力与支持力的合力向上
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
3.如图所示,女孩用大小为F的拉力竖直向上提书包,书包恰好离开地面并且保持静止不动。若书包的重力为G,此时书包的重力G和拉力F的合力大小为( )
A.0 B.G C.F D.G+F
4.放在水平地面上的水桶重,小明用的力向上提它,水桶未动,则水桶受到的合力大小为( )
A. B. C. D.
5.关于同一条直线上两个力的合成,下列说法中正确的是( )
A.合力一定大于其中一个力
B.合力一定小于其中一个力
C.合力为零时,两个力大小相等,方向相反
D.合力不为零时,物体运动状态可以保持不变
6.在水平面上,甲、乙两位同学沿同一直线推一辆小车,甲用的力向右推,乙用的力向左推,则小车受到甲、乙两位同学的合力大小和方向是( )
A.100N,向左 B.100N,向右
C.500N,向右 D.500N,向左
7.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
8.2025年春节档国产动漫电影《哪吒2》燃爆荧屏.如图所示是哪吒与敖丙在踢毽子,下列说法正确的是( )
A.哪吒将毽子踢向敖丙,施力物体是敖丙
B.哪吒对地面的压力是由地面发生形变而产生的
C.哪吒对毽子的力和毽子对哪吒的力是一对平衡力
D.哪吒将毽子踢向敖丙,哪吒的脚有感觉,说明力的作用是相互的
9.的大小为10N,方向竖直向下,要使与的合力方向竖直向上并小于3N,那的大小与方向是( )
A.,竖直向下 B.,竖直向上
C.,竖直向上 D.,竖直向下
10.同一直线上的两个力的合力为1000牛,其中一个力的大小为400牛,则另一个力的大小( )
A.一定是600牛 B.可能等于600牛,也可能等于1400牛
C.可能大于1400牛 D.无法确定
二、填空题
11.如图甲,A物体受到水平向右的推力F1=6N、拉力F2=8N作用,则F1、F2的合力为____ N;如图乙,B物体所受重力为50N,当受竖直向上的拉力F3=30N作用时,B物体受到的合力为_____ N。
12.假设雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴(看成球形)的横截面积S成正比,与雨滴下落速度v的平方成正比,即f=kSv2,其中k为比例常数。已知雨滴在下落过程中最终都做匀速运动,则雨滴从静止开始下落到做匀速运动的过程中,其所受合力大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);如果有两个雨滴的半径之比为1∶3,则这两个雨滴的落地速度之比为___________。
13.竖直向上抛出一个重为的球后,球又落回原处。设球在上升和下降过程中所受空气阻力为,则球在上升过程中所受的合力大小为______ ;若当小球上升到最高点的瞬间,重力突然消失,则小球将处于______ 状态。
14.同学们利用弹簧测力计探究电梯上升过程的运动特点。他们将如图甲装置放置在电梯内水平地面,此时电梯静止。在电梯向上运动的过程中,记录下电梯在不同楼层时弹簧测力计的示数。回答下列问题:
(1)电梯在经过3楼时做________运动,砝码在经过6楼时做________运动;
(2)砝码在9楼时受到的合力为________N;
(3)图丙所示,体重为50kg的小华站在电梯内的体重秤上,当体重秤显示质量为55kg时,此时电梯可能处于下列哪种情形( )
A.加速下降 B.减速上升
C.减速下降 D.匀速上升
15.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_______。
三、综合题
16.如图所示,放在水平桌面上的木块受到的两个水平推力的作用。请判断:
(1)若物体此时处于静止状态,求物体此时所受摩擦力的大小和方向。
(2)若撤去力,物体处于静止状态,则物体在水平方向上受到的合力大小是多少?
(3)若物体在,的两个水平推力作用下向右匀速运动,若此时撤去,则物体在水平方向上受到的合力大小是多少?方向如何?
(4)若撤去力,物体刚好做匀速直线运动,则物体所受摩擦力大小是多少?方向如何?
17.从高空下落的物体,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,当速度增大到一定程度,空气阻力增大到与物体的重力相等,物体将以这一速度做匀速直线运动,通常把这个速度称为收尾速度。①雨滴下落过程中可近似看作一个质量、体积都不变的球体(已知球体的体积V=πr3;②雨滴落到接近地面时,可看作匀速直线运动;③雨滴匀速下落时的速度与雨滴半径的数据关系见下表。
雨滴的半径r(×10-4米)
10
12
14
16
18
雨滴匀速下落的速度v(米/秒)
4.20
5.52
6.96
8.50
10.14
(1)假设一滴雨滴的质量为0.05g,请计算该雨滴所受重力G大小_______,并在图中画出该雨滴刚开始下落时所受力的示意图_______。
(2)雨滴加速下落时,某时刻该雨滴所受空气阻力大小为1×10-4N,请计算此时雨滴所受合力大小与方向。
(3)半径为r、密度为ρ的雨滴做匀速直线运动时,受到的空气阻力大小为_______(用字母表示)。
(4)有两位同学对“雨滴的落地速度跟雨滴的质量关系”持有不同的意见。小闵认为:质量小的雨滴落地速度更大。小华认为:质量大的雨滴落地速度更大。请写出你支持哪位同学的观点,并写出依据:_______。
二、冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,如图1所示。冰壶比赛时,每场由两支球队对抗进行,每队由4名球员组成。两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球,在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心,也可在冰壶的前面擦扫冰面。
18.运动员掷球前,脚踏在起蹬器上向后蹬,身体就向前滑行,说明_________________________。
19.运动员带着冰壶滑行时,若推力大小5牛,冰壶受到的摩擦力为4牛,则冰壶水平方向受到的合力为_______牛。若这时,运动员松手,则冰壶受到的摩擦力_______,用毛刷擦刷冰面是为了使摩擦力__________(均选填“变大”或“不变”或“变小”)。
20.运动员滑至前卫线时,放开冰壶使其滑向营垒中心,经过前卫线后的冰壶受力情况,说法正确的是( )
A.水平方向受到了推力和摩擦力 B.只受到重力作用
C.水平方向只受到摩擦力 D.受到了重力和摩擦力两个力
21.掷球时,掷球队员在力求将冰壶滑向圆心的同时,也可在主力队员的指挥下用冰壶将对方的冰壶撞出营垒或将场上本方的冰壶撞向营垒圆心,说明力可以改变___________;而若要成功,除了要控制撞击力的大小、方向,还要控制撞击的位置,说明_________________________。
22.运动员比赛用鞋如图2,蹬冰鞋底用橡胶制成,滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行,需要停下时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制。这么设计的原因是:____________相同时,____________________________________。
23.若冰壶在滑动过程中突然没有了外力,则下列可能出现的是( )
A.冰壶会立刻静止 B.冰壶会运动一段时间后静止
C.冰壶会围绕地球做匀速圆周运动 D.冰壶会做匀速直线运动
24.冰壶最终会停在营垒区,如图,请用力的示意图画出冰壶静止时受到的力。
学科网(北京)股份有限公司
《7.4同一直线上二力的合成》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
A
C
C
B
B
D
C
B
1.A
【详解】AB.当物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,所以合力小于任何一个分力,故A正确,B错误;
C.由于同一直线、同方向二力的合力大小等于二力之和,即合力一定大于其中任何一个力,故C错误;
D.如果物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性,惯性不是力,不能说物体受到惯性或惯性力,故A错误;
B.关闭电机后,平衡车会慢慢停下来是因为平衡车受到的阻力,阻力改变了其运动状态,惯性与质量有关,质量不变,惯性不变,故B错误;
CD.平衡车受到的重力小于地面对它的支持力,这两个力大小不相等,不是一对平衡力,平衡车受到的重力方向竖直向下,地面对它的支持力方向竖直向上,二者的合力方向向上,故C正确,D错误。
故选C。
3.A
【详解】书包恰好离开地面并且保持静止,书包处于平衡状态,受平衡力。此时书包所受的重力与拉力平衡,这两个力大小相等方向相反,一个竖直向下,另一个竖直向上,它们的合力
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】水桶重360N,小明用260N的力向上提它,水桶不动,说明水桶处于静止状态,因此水桶受力平衡,合力为0N,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】A.如果两个力方向相反,两个力的合力等于两力大小之差,合力可能小于其中一个力,如一个5N,一个1N,合力4N,故A错误;
B.当两个力方向相同时,合力等于两个力的大小之和,合力大于任何一个分力,故B错误;
C.根据同一直线上力的合成方法知道,合力为零时,二力的大小相等,方向相反,故C正确;
D.力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态一定发生变化,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】由题意可知,甲用的力向右推,乙用的力向左推,两个力方向相反,因此合力大小为
方向向右。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.B
【详解】当两个力方向相同时
当两个力方向相反时
故选B。
8.D
【详解】A.哪吒将毽子踢向敖丙,是哪吒对毽子施加力,施力物体是哪吒,而不是敖丙 ,故A错误;
B.哪吒对地面的压力,是因为哪吒的脚发生形变,想要恢复原状而对地面产生的力,不是地面发生形变产生的,故B错误;
C.哪吒对毽子的力和毽子对哪吒的力,这两个力分别作用在毽子和哪吒两个不同物体上,而平衡力是作用在同一物体上的,这两个力是一对相互作用力,不是平衡力 ,故C错误;
D.哪吒将毽子踢向敖丙时,脚对毽子施力,同时毽子也会对脚施加反作用力,所以哪吒的脚有感觉,这说明力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
9.C
【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F2>F1,即F2>10N,且F2的方向为竖直向上,还要使F1和F2的合力小于3N,即F2-10N<3N
解得F2<13N
所以
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10.B
【详解】同一直线的两个力的合力,如果两个力方向相同,则合力大小等于两个力的大小之和;若两个力的方向相反,则合力大小等于较大的力减去减小的力。
本题有两种可能,若两个力方向相同,则另一个力的大小为
1000N-400N=600N
若两个力方向相反,则另一个力的大小为
1000N+400N=1400N
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 14 0
【详解】[1]F1、F2都作用在物体A上,方向相同,且在一条直线上,F1、F2的合力F合1=F1+F2=6N+8N=14N
[2]B物体受到的拉力小于重力,可知B物体没有被拉起,处于静止状态,则B物体受到的合力为0N。
12. 变小
【详解】[1]雨滴从静止开始下落到做匀速运动的过程中,雨滴从静止开始下落时,合力大于0,且方向竖直向下,当雨滴做匀速直线运动时,雨滴的合力变为0,则整个过程中其所受合力大小变小。
[2]横截面积为
S=πr2
依题意得
f=kSv2
所以
f=kSv2=kπr2v2①
如果有两个雨滴的半径之比为1∶3,由题意可知,每个雨滴最终都做匀速直线运动,此时雨滴受到的空气阻力与其重力是一对平衡力,二力大小相等,即
②
由①②得到
则这两个雨滴的落地速度之比为
13. 5 静止
【详解】[1]当小球上升时,阻力与重力的方向都竖直向下,则合力
[2]小球到达最高点的瞬间,速度为零,不受空气阻力作用,如果重力突然消失,则小球所受合力为零,处于平衡状态,小球由于惯性要保持原来的运动状态,因此小球将静止不动。
14.(1) 加速直线 匀速直线
(2)0.1
(3)C
【详解】(1)[1]由题意可知,电梯放置在水平地面上时,电梯静止,电梯的重力等于弹簧测力计示数为1N,电梯在经过3楼时,由图乙可知,弹簧测力计示数为1.1N,此时电梯受到向上的拉力大于竖直向下的重力,所以电梯在3楼时做加速直线运动。
[2]砝码在经过6楼时,由图乙可知,弹簧测力计示数为1N,电梯的重力等于拉力,此时电梯处于匀速直线运动。
(2)砝码在9楼时,由图乙可知,弹簧测力计示数为0.9N,此时砝码受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力,根据力的合成可得,合力为
(3)小华的质量为50kg,则重力为G=mg=500N,丙图中的质量为55kg时,此时体重秤对小华的支持力为550N,小于小华的重力,这说明支持力要大于小明的重力,所以电梯处于加速上升或减速下降状态,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
15. 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。
16.(1)10N,水平向左
(2)0N
(3)15N,水平向右
(4)25N,水平向左
【详解】(1)物体处于静止状态,受力平衡,由图可知摩擦力的方向应水平向左,大小为
f=25N-15N=10N
(2)撤去F1后,物体处于静止状态,此时摩擦力与F2二力平衡,故在水平方向上受到的合力大小是0N。
(3)物体在F1=25N,F2=15N的两个水平推力作用下向右匀速运动,此时摩擦力f大小为10N,方向水平向左,若此时撤去F2,物体由于惯性继续向右运动,即在水平方向上只受到F1和摩擦力作用,故合力大小
F=F1-f=25N-10N=15N
方向水平向右。
(4)若撤去力F2,物体刚好做匀速直线运动,此时摩擦力与F1二力平衡,故大小为25N,方向水平向左。
17.(1)
(2),方向竖直向下
(3)
(4)支持小华,依据:质量大的雨滴半径大 由表格数据可知,雨滴半径越大,收尾速度越大
【详解】(1)[1]雨滴的质量为,雨滴所受重力G大小
[2] 雨滴刚开始下落时向下做加速运动,重力大于空气阻力,作用点在重心,如图所示:
(2)物体所受的重力大小为,方向竖直向下,雨滴所受空气阻力大小为,方向竖直向上,故合力方向竖直向下,大小为
(3)雨滴下落时,只受到重力与空气阻力的作用,其做匀速直线运动时,处于平衡状态,由二力平衡原理可知它受到的重力与空气阻力是一对平衡力,大小相等方向相反,所以可得
(4)支持小华的观点。由表中数据可知,雨滴匀速下落时的速度v随雨滴半径r的增大而增大,而下落过程中雨滴可近似看作一个质量、体积都不变的球体,所以雨滴半径越大,体积越大,质量就越大,又因为雨滴落到接近地面时,可认为做匀速直线运动,所以可得到推论:质量大的雨滴落地速度更大,所以支持小华的观点。
18.力的作用是相互的 19. 1 不变 减小 20.C 21. 物体的运动状态 力的大小、方向相同时,力的作用效果与力的作用点有关 22. 压力大小 接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 23.D 24.见解析
【解析】18.运动员掷球前,脚踏在起蹬器上向后蹬,身体就向前滑行,说明脚对起蹬器力的同时,也受到起蹬器力的作用,说明力的作用是相互的。
19.[1]运动员带着冰壶滑行时,若推力大小5牛,冰壶受到的摩擦力为4牛,则冰壶水平方向受到的合力为
[2]若这时,运动员松手,冰壶对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,冰壶受到的摩擦力不变。
[3]用毛刷擦刷冰面是为了减小接触面的粗糙程度,使摩擦力变小。
20.运动员滑至前卫线时,放开冰壶使其滑向营垒中心,经过前卫线后的冰壶受力情况,冰壶不受运动员的力的作用,只受到了竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平方向摩擦力三个力的作用,故水平方向只受到摩擦力的作用,故ABD错误,C正确。
故选C。
21.[1]掷球时,掷球队员在力求将冰壶滑向圆心的同时,也可在主力队员的指挥下用冰壶将对方的冰壶撞出营垒或将场上本方的冰壶撞向营垒圆心,对方冰壶或本方冰壶在运动的冰壶的力的作用下由静止变为运动,运动状态发生改变,说明力可以改变运动状态。
[2]若要成功,除了要控制撞击力的大小、方向,还要控制撞击的位置,说明撞击力的大小、方向相同时,撞击的位置不同,力的作用点不同,力的作用效果不同,说明力的大小、方向相同时,力的作用效果与力的作用点有关。
22.[1][2]由图2得,蹬冰鞋底的表面粗糙程度较大,滑行鞋底的表面粗糙程度较小。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行,需要停下时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制,是因为压力相同时,接触面粗糙程度越大,摩擦力越大,蹬冰鞋底与滑行鞋底对冰面的压力相同,蹬冰鞋底与冰面的接触面的粗糙程度较大,蹬冰鞋底受到冰面的摩擦力较大,故需要停下时,用蹬冰鞋接触冰面比较容易停下。
23.若冰壶在滑动过程中突然没有了外力,冰壶的运动状态不发生改变,因此冰壶会做匀速直线运动,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
24.冰壶静止时受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力的作用,两力是平衡力,大小相等,过冰壶的重心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线,分别表示冰壶受到的重力与支持力,符号分别用G、F表示,注意表示两力的线段如图所示:
学科网(北京)股份有限公司
$