内容正文:
8.4同一直线上二力的合成 课后作业
一、单选题
1.一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
2.如图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情景,假设毽子上下运动时所受空气阻力不变。以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是( )
A.上升过程合力方向和下落过程合力方向相反 B.上升过程合力大于重力
C.下降过程合力大于重力 D.最高点时处于静止状态,合力为零
3.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
4.正月十五是我国传统节日元宵节.这一天人们不仅要食用传统食物元宵,还要打灯笼、猜灯谜,因此这一天也被称为灯节,如图所示,挂在绳子下端的灯笼处于静止状态,下列有关分析正确的是( )
A.灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力是一对相互作用力
B.灯笼受到的重力和灯笼对绳子的拉力是一对平衡力
C.若绳子断的瞬间,灯笼所受外力全部消失,灯笼受到的合力为零
D.灯笼对绳子的拉力和绳子对灯笼的拉力作用点相同
5.如图所示,某同学对下列物体进行了受力分析,其中正确的是( )
A.甲图中,用90N向上的力搬地面上重100N的石块,石块所受合力为0N
B.乙图中,毽子在脚的作用力下向上运动,说明运动需要力来维持
C.丙图中,人推木箱未推动,人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
D.丁图中,足球在空中飞行时,所有力都消失,物体将保持静止
6.如图甲所示,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧,将一小球放置在弹簧上,静止时位于点(如图乙所示)。现将小球下压至点,并用此处的装置锁定(如图丙)。解锁后,小球向上弹出筒口。下列说法正确的是( )
A.图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
B.解锁后到弹簧恢复原长的过程小球的速度是一直增大的
C.图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小
D.图丙中小球在离开弹簧前,合力在一直减小
7.如图所示,小红同学在练习垫排球,排球离手后竖直上升过程中依次经过a、b、c三处,到达最高处d后,又回到a处。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大。则排球整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.排球向上运动经过a处时,合力大小最大
B.排球经过d处时,合力大小最小
C.合力方向始终竖直向上
D.合力方向先向上后向下
二、填空题
8.作用在同一直线上的三个力,其中一个力的大小为。另一个力的大小为,第三个力的大小为,则:合力最大为___________;合力最小为___________。
9.篮球比赛开始时,裁判员将一个重为6N的篮球竖直向上抛出,篮球受到的阻力为1N,篮球竖直上升过程中,受到合力的方向是______(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的,合力大小是______N;在篮球上升到最高点时,篮球受到的合力是______N。
10.用弹簧测力计悬挂一个重的物体,在竖直方向上运动的图像如图所示,若弹簧测力计在时间内的示数为,在时间内的示数为,则与的大小关系为______(选填“>”“=”或“<”)。
11.如图所示,在竖直墙壁和水平地面的交角处有边长为10cm、重20N的正方体,对正方体施加大小均为10N的水平力和竖直力,正方体对水平地面的压力为______N。
12.如图所示,一艘重为的微型气艇在空中沿竖直方向匀速下降,受到方向始终竖直向上的升力,则气艇运动中受到的空气阻力大小为________;若气艇中物体的质量减少一部分,气艇就能沿竖直方向匀速上升,则减少的物质质量为________kg,设气艇在上升和下降时所受的升力和阻力大小均不变。
三、作图题
13.图中木块静止在光滑斜面上,请画出木块所受弹力的合力示意图。
四、实验题
14.小雪利用如图所示装置探究“影响滑动摩擦力大小因素”。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板上做______运动,甲图中滑动摩擦力的大小为______N;
(2)比较图甲、乙两次实验,可以得出结论:______;
(3)小雪在某次实验过程中拉力随时间变化的图像如图所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,要准确地测量出滑动摩擦力大小,她应在______时间段读取弹簧测力计的数值,进一步可以知道木块在第7s时的摩擦力为______N;
(4)叶子姐姐认为实验可以这样改进:把弹簧测力计的拉环端固定,并使弹簧测力计保持水平,再沿水平方向拉动长木板,如图丁。你认为叶子姐姐这样做的好处是:______;(写出一点即可)
(5)应用:如图所示是小龙同学在家用搓衣板洗衣物的情景。
请你用所学的物理知识解释搓衣板的搓面设计成波浪形凹槽的道理______。
五、计算题
15.质量是5千克的物体,在大小为20牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动,如图所示,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,求:
(1)物体所受的重力G的大小。
(2)物体所受阻力f的大小。
(3)物体在水平方向上所受合力 F合的大小和方向。
试卷第1页,共3页
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《8.4同一直线上二力的合成 课后作业》参考答案
1.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。
2.B
【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,下落过程受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,合力方向都向下,故A错误;
BC.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,上升过程合力大于重力,下降过程中合力小于重力,故B正确,C错误;
D.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D错误。
故选B。
3.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。
4.C
【详解】A.灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,且作用在同一直线上,所以是一对平衡力,故A错误;
B.灯笼受到的重力和灯笼对绳子的拉力大小相等,方向相同,作用在两个物体上,作用在同一直线上,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.若绳子断的瞬间,灯笼所受外力全部消失,灯笼不受力,相当于所受合力为零,保持静止状态,故C正确;
D.灯笼对绳子的拉力作用点在绳子上,绳子对灯笼的拉力作用点在灯笼上,二力作用点不相同,故D错误。
故选C。
5.A
【详解】A.甲图中,用90N向上的力搬地面上重100N的石块不可能搬动,石块处于静止状态,受力平衡,还受到地面对其向上的10N的支持力,因此,石块所受合力为0N,故A正确;
B.乙图中,毽子在脚的作用力下向上运动,离开脚后由于惯性向上运动,说明物体的运动不需要力来维持,故B错误;
C.丙图中,人推木箱未推动,木箱处于平衡状态,受力平衡,人对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以人对木箱的推力等于地面对木箱的摩擦力,故C错误;
D.丁图中,足球在空中飞行时,所有力都消失,此时足球有一定的速度,根据牛顿第一定律,物体将做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
6.C
【详解】A.把圆筒、弹簧和小球看成一个整体,图乙和图丙中,整体对桌面的压力都等于整体的重力。因为整体的重力不变,所以图乙中圆筒对桌面的压力等于图丙中的压力,故A错误。
BC.解锁后,小球受到竖直向上的弹簧弹力和竖直向下的重力。开始时,弹力大于重力,合力向上,小球加速运动;随着弹簧的伸长,弹力逐渐减小,当弹力等于重力时,合力为零,小球的速度达到最大; 继续向上运动,弹力小于重力,合力向下,小球做减速运动,直到弹簧恢复原长时,小球脱离弹簧。小球只受到重力作用,继续做减速运动,所以,解锁后到弹簧恢复原长及脱离弹簧的过程中,小球的速度先变大后变小,故B错误;故C正确;
D.小球在离开弹簧前,开始时弹力大于重力,合力,随着弹簧伸长,弹力减小,合力减小;当弹力等于重力时,合力为0;之后弹力小于重力,合力,弹力继续减小,合力又增大 。所以合力先减小后增大,故D错误。
故选C 。
7.A
【详解】ACD.排球上升过程中依次经过a、b、c三点,到达最高点d。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a点运动到d点的过程中,阻力是竖直向下的,重力是竖直向下的,合力等于二力之和,合力方向始终竖直向下,因而阻力最大的位置,合力最大,而a点的速度最大,阻力最大,故排球所受合力最大的是a,故A正确,CD错误;
B.排球经过d处时到达最高处,只受重力作用,当回到a处时,阻力最大,重力不变,此时合力最小,故B错误。
故选A。
8. 30N 0N
【详解】[1]三个力作用在同一直线上时,当三个力方向相同时,合力最大,此时合力等于三个力相加,即
[2]三个力作用在同一直线上时,当和在同一方向上,而在另一个方向时,合力最小,此时F2与F3的合力为
与另一个方向的再进行合成,此时合力为最小,最小的合力为
9. 竖直向下 7 6
【详解】[1][2]篮球竖直上升过程中,受到重力和空气的阻力,这二力方向都是竖直向下的,故二力的合力方向也是竖直向下的,大小为
[3]篮球上升到最高点时,速度为0,不再受到空气阻力,此时只受重力作用,故篮球受到的合力大小即为重力大小,其数值为6N。
10.=
【详解】从图像可以看出,时间内匀速向上的直线运动、时间内物体做匀速向下的直线运动,均处于平衡状态,因此物体所受拉力等于其重力,故。
11.30
【详解】正方体对水平地面的压力
12. 400 80
【详解】[1]微型气艇在空中沿竖直方向匀速下降,受到竖直向下的重力5400N,竖直向上的升力5000N,阻力的方向与相对运动方向相反,故还受到竖直向上的空气阻力。气艇匀速下降,处于平衡状态,根据力的合成知识可知,阻力为
[2]若气艇沿竖直方向匀速上升,此时受到竖直向下的空气阻力,竖直向下的重力,竖直向上的升力,升力和阻力大小不变。气艇匀速上升,处于平衡状态,根据力的合成知识可知,此时气艇的重力大小为
则减少的物质的重力为
减少的物质的质量为
13.
【详解】静止在光滑的斜面上的物体,处于平衡状态,不受摩擦力,则受到弹力的合力与重力是一对平衡力,方向与重力相反,竖直向上,作用点在物体的重心上,如下图所示:
14.(1) 匀速直线 1.2
(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3) 2-6s 3
(4)不需要木板做匀速直线运动,便于操作
(5)在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
【详解】(1)[1]实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板上做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,水平方向上拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
[2]甲图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.2N,所以滑动摩擦力大小为1.2N。
(2)甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙中木块上加了砝码,压力更大,弹簧测力计示数更大,即滑动摩擦力更大。可以得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]由速度图像可知,2~6s木块做匀速直线运动,此时拉力等于滑动摩擦力,应在2~6s时间段读取弹簧测力计数值。
[2]木块在第7s时做减速运动,但由于压力和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,仍为3N。
(4)把弹簧测力计的拉环端固定,并使弹簧测力计保持水平,在沿水平方向拉动长木板,这样做的好处是:不需要木板做匀速直线运动,便于操作(或弹簧测力计示数稳定,便于读数)。
(5)搓衣板的搓面设计成波浪形凹槽,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,便于洗净衣物。
15.(1)49N
(2)9.8N
(3)10.2N,水平向右
【详解】(1)已知物体的质量,,则物体所受的重力大小为
(2)根据题意,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,则物体所受的阻力大小为
(3)由图可知,物体的运动方向是水平向右,对物体进行水平方向的受力分析,物体受到水平向右的拉力F和水平向左的阻力f。
由于拉力F和阻力f在同一直线上且方向相反,所以物体在水平方向上所受的合力为
合力的方向与拉力的方向相同,即水平向右。
答案第1页,共2页
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