内容正文:
7.4同一直线上二力的合成 随堂练习
一、单选题
1.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
2.两位同学在沿东西方向移动课桌的过程中,一个力的大小为5N,另一个力的大小为3N,他们的合力大小和方向不可能是( )
A.向东2N B.向西8N C.向西5N D.向东8N
3.一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
4.跳伞运动员从飞机上跳下,打开降落伞后竖直下落的某个时刻受到的空气阻力为300N,跳伞运动员和装备总重力为1000N,关于此时跳伞运动员和装备受到的合力大小和方向,下列说法正确的是( )
A.700N竖直向下 B.700N竖直向上
C.1300N竖直向下 D.1300N竖直向上
5.农忙季节小强帮助爸爸干农活,爸爸用800N的拉力在前面拉车,小强用200N的推力在后面推车,两人施加的力在一条直线上,则他们合力的大小和方向分别是( )
A.800N,向前 B.1000N,向前 C.600N,向前 D.200N,向后
6.作用在同一个物体上的两个力F1和F2,它们在同一直线上。已知两个力的合力F=40N,方向水平向左,分力F1=30N,则另一分力F2的大小和方向可能是( )
A.F2的大小为70N,方向水平向右 B.F2的大小为10N,方向水平向右
C.F2的大小为60N,方向水平向左 D.F2的大小为10N,方向水平向左
7.2025年,中国电影迎来里程碑时刻,《哪吒之魔童闹海》成为全球票房第一的动画电影。如图所示,哪吒在踢毽子时,毽子离开脚后竖直向上运动。已知毽子所受的重力约为0.15N,毽子竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.05N,则毽子所受合力的大小和方向为( )
A.0.1N,竖直向上 B.0.1N,竖直向下
C.0.2N,竖直向上 D.0.2N,竖直向下
8.关于同一直线上两个分力的合力,下列说法正确的是( )
A.合力的大小可能比两个分力都大
B.合力的方向一定与两个分力的方向相同
C.合力的方向一定与较小的分力的方向相反
D.合力的大小不可能与其中的一个分力的大小相等
二、填空题
9.一个苹果的重力为,它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反,大小恒为。关于苹果运动过程中所受合力,则竖直上升时,合力为________N,合力方向是________。
10.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)。
11.如图是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果_____(选填“相同”或“不同”);图中测力计的示数F= _____ N,力的方向______________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
12.在如图所示的情景中,一个大人能提起一桶水,两个小孩同样能提起这桶水。这表明,大人用一个力提桶的作用效果与两小孩用两个力共同提桶的作用效果是 _______ 的(填“相同”或“不同”)。若大人用30N的力F提起水桶,小女孩用的力F2是10N,则小男孩用的力F1是 _______ N。
13.同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之______,合力的方向与这两个力的方向______;如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之______,合力的方向与______方向一致。
三、实验题
14.小明利用支架、橡皮筋、弹簧测力计、若干相同的钩码、细线等器材,探究同一直线上两个力的合成。
(1)如图甲所示,小明利用弹簧测力计测得钩码的重G=________ N;
(2)如图乙所示,组装实验装置进行活动:
a.橡皮筋下端系有两根长短不一的细线,在长细线上挂一个钩码,在短细线上挂两个钩码,长、短细线对橡皮筋下端的拉力分别是F1、F2,记录橡皮筋下端到达的位置O,取下所有钩码:
b.只在长细线上挂钩码,并增加钩码的个数,增大长细线对橡皮筋下端的拉力F,直至橡皮筋下端到达位置O,这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果_______;
c.由此可知,作用在同一物体上,方向相同且在一条直线上的两个力的合力,大小等于这两个力_______,方向与这两个力的方向_______;
(3)若在长细线、短细线上都挂一个钩码,橡皮筋下端到达_______(选填“O的上方”、“O的下方”或“O处”)的位置时,橡皮筋将不再伸长,并保持静止,此时橡皮筋受到的合力为_____N。
试卷第1页,共3页
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《7.4同一直线上二力的合成 随堂练习》参考答案
1.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。
2.C
【详解】由题可知,同方向时,合力为
方向与两力一致,若均向东,合力为8N,向东;若均向西,合力为8N,向西;
反方向时,合力为
方向与较大的力(5N)一致。若向东、向西,合力为2N向东;
若向西、向东,合力为2N向西,综上ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.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。
4.A
【详解】因为重力方向竖直向下,打开降落伞后竖直下落的某个时刻空气阻力方向竖直向上,两个力在同一直线上,方向相反。根据同一直线上方向相反的两个力的合力计算方法:合力大小等于较大力减去较小力,方向与较大力的方向相同,所以合力
方向竖直向下,综上分析知,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.B
【详解】两人用力方向相同,合力为两力之和,即
方向与两力方向相同,向前,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.D
【详解】分力方向水平向左时:若分力方向水平向右,则合力不可能为40N,所以分力方向水平向左,则大小为
分力方向水平向右时:若分力方向水平向右,则合力不可能水平向左,所以分力方向水平向左,则大小为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.D
【详解】毽子竖直向上运动时所受的空气阻力方向竖直向下,与重力方向相同,毽子所受合力的大小为F=G+f=0.15N+0.05N=0.2N
合力方向与两力方向相同,竖直向下,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.A
【详解】A.同一直线、同方向二力的合力大小等于二力大小之和,所以,此时合力的大小比两个分力都大,故A正确;
B.同一直线、反方向二力的合力大小等于二力大小之差,方向与二力中较大力的方向一致,而与较小的力的方向相反,故B错误;
C.同一直线、同方向二力的合力大小等于二力大小之和,方向与二力的方向相同;同一直线、反方向二力的合力,方向与二力中较大力的方向一致,而与较小的力的方向相反,所以,合力方向与较小的力方向可能相同,也可能相反,故C错误;
D.同一直线、同方向二力的合力大小等于二力大小之和,合力的大小比两个分力都大;反方向二力的合力大小等于二力大小之差,合力的大小可能与其中的一个分力的大小相等,故D错误。
故选A。
9. 2.7 竖直向下
【详解】[1]苹果受两个力:竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力,因为上升时运动方向向上,阻力与运动方向相反,故阻力方向向下,为。两个力方向相同,合力大小为二力之和
[2]合力方向与二力方向一致,即竖直向下。
10. 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
11. 相同 5 水平向右
【详解】[1]在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,即形变程度相同,目的是为了使两次实验中力的作用效果相同,采用了等效替代法。
[2][3]图中,拉力F与拉力F1、F2共同作用的效果相同,测力计的示数F=F1+F2=3N+2N=5N
力的方向与F1、F2的方向相同,为水平向右。
12. 相同 20
【详解】[1][2]在如图所示的情景中,两个小孩能提起一桶水,一个大人也能提起同样的一桶水。说明两个小孩提起水桶的两个力,大人提起水桶的一个力,它们的作用效果相同,且大人的力是两个小孩的合力,则小男孩用的力F1=F﹣F2=50N﹣30N=20N
13. 和 相同 差 较大的力
【详解】[1][2][3][4]作用在同一直线上且方向相同的两个力的合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同;作用在同一直线上且方向相反的两个力的合力的大小等于较大的力减去较小的力,即合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的那个力的方向相同。
14.(1)1.0
(2) 相同 之和 相同
(3) O的上方 0
【详解】(1)图甲中,弹簧测力计的分度值为0.2N,测力计示数(物体所受拉力)为1.0N,钩码的重力大小等于拉力大小,即。
(2)[1][2][3]拉力F1、F2共同把橡皮筋下端到达的位置O,现在只在长细线上挂钩码,就是用一个力F把橡皮筋下端到达位置O,这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果相同;由此可知,作用在同一物体上,方向相同且在一条直线上的两个力的合力,大小等于这两个力之和,方向与这两个力的方向相同。
(3)[1]若在长细线、短细线上都挂一个钩码,原来a步中合力是3G,现在合力是 2G,橡皮筋的拉力变小,所以伸长量会变小,即橡皮筋下端会比O更靠上,所以位置在O的上方。
[2]此时橡皮筋处于静止状态,所受到的合力为0N。
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