02
思維導(dǎo)圖
03
知識(shí)梳理
合力與分力的概念。
合力與分力:在力的作用效果方面,如果一個(gè)力單獨(dú)作用在物體上所產(chǎn)生的效果,與另外幾個(gè)力共同作用在該物體上產(chǎn)生的效果完全相同,那么這個(gè)力就被稱為那幾個(gè)力的合力,而這幾個(gè)力則被稱作這個(gè)力的分力。例如,一個(gè)物體受到一個(gè)力的作用,若這一個(gè)力產(chǎn)生的效果和另外兩個(gè)力共同產(chǎn)生的效果一樣,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變情況相同,那么這一個(gè)力就是那兩個(gè)力的合力,那兩個(gè)力是它的分力。
等效替代思想:這是理解合力與分力關(guān)系的核心思想。在研究問(wèn)題時(shí),我們可以用合力來(lái)等效替代分力,也可以用分力等效替代合力,這樣做的目的是簡(jiǎn)化對(duì)物體受力情況的分析。比如,當(dāng)我們分析一個(gè)人用繩子拉著物體在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),如果有兩個(gè)人同時(shí)拉著這個(gè)物體,且運(yùn)動(dòng)情況和一個(gè)人拉時(shí)一樣,那么就可以把兩個(gè)人的拉力等效為一個(gè)合力來(lái)分析,或者把一個(gè)人的拉力等效為兩個(gè)分力(假設(shè)情況)來(lái)分析,這并不影響對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的研究結(jié)果。
同一直線上二力合成的規(guī)律。
二力方向相同時(shí)
合力大?。寒?dāng)兩個(gè)力F1與F2方向相同時(shí),合力F為兩個(gè)分力之和,F(xiàn)= F1+F2。例如,一個(gè)物體受到大小為3N方向向右的拉力F1,同時(shí)受到大小為7N,方向向右的拉力F2,合力F=3N+7N=10N。
合力方向:合力方向與兩個(gè)分力方向相同。
二力方向相反時(shí)
合力大小:當(dāng)兩個(gè)力F1與F2方向相反時(shí),合力F的大小為兩個(gè)分力之差,F(xiàn)= F1-F2。例如,一個(gè)物體受到大小為8N方向向左的拉力F1,同時(shí)受到大小為3N,方向向右的拉力F2,合力F=8N-3N=5N。
合力方向:合力方向與較大的力方向相同。
注:1.力的合成時(shí),要求分力都作用于同一個(gè)受力物體,受力物體不同的力不能合成。
2.當(dāng)兩個(gè)力大小相等,方向相反時(shí),合力為0。
3.二力合成是多力合成的基礎(chǔ),多力合成時(shí)可先求出任意二力的合力,再和第三個(gè)力合成,依次進(jìn)行即可求出所有力的合力。
4.初中階段力的合成只涉及共線力的合成計(jì)算,二力合成時(shí),二力方向相同為合力的最大值,二力方向相反時(shí),二力之差為合力的最小值。
實(shí)驗(yàn)探究。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄客恢本€上二力合成的規(guī)律,即研究當(dāng)兩個(gè)力作用在同一直線上時(shí),它們的合力與這兩個(gè)分力之間的大小和方向關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、白紙、木板、鉛筆、細(xì)繩套、三角板、刻度尺等。
注意事項(xiàng)
彈簧測(cè)力計(jì)使用前要調(diào)零,且要選擇合適量程,避免超量程使用損壞測(cè)力計(jì)。
拉橡皮筋時(shí),要使彈簧測(cè)力計(jì)的軸線與所測(cè)力的方向在同一直線上,避免彈簧與外殼摩擦影響測(cè)量結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要保證橡皮筋的形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi),且每次都要將橡皮筋的一端拉到相同的位置,以保證力的作用效果相同。
讀數(shù)時(shí),視線要與彈簧測(cè)力計(jì)的刻度面垂直,以減小讀數(shù)誤差。
為了排除偶然因素的影響,得到普遍適用的規(guī)律,要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),改變分力的大小和方向,記錄多組數(shù)據(jù)。不能僅根據(jù)一兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就得出結(jié)論,這樣可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)論不具有普遍性。
04
題型精講
【題型一】合力與分力的定義與關(guān)系。
【典型例題1】下列有關(guān)合力的說(shuō)法正確的是( )
A.合力和分力是同時(shí)作用于物體上的力
B.任何幾個(gè)力都可以存在合力
C.只有兩個(gè)力作用在同一物體上時(shí),才存在合力
D.合力的作用效果與幾個(gè)分力共同作用的效果相同
【答案】D
【詳解】A.合力和分力是等效替代的關(guān)系,不是重復(fù)受力,所以,合力和分力不是同時(shí)作用于物體上的力,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)合力的定義可知,幾個(gè)力必須作用在同一物體上才存在合力,故B錯(cuò)誤;
C.作用在同一物體上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的力都可以合成一個(gè)力,故C錯(cuò)誤;
D.合力和分力具有等效性,即合力的作用效果與幾個(gè)分力共同作用的效果相同,故D正確。
故選D。
【典型例題2】如圖所示,兩個(gè)小孩能拎起一桶水,一個(gè)大人也能拎起同一桶水。由此可知,一個(gè)大人的作用力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)小孩共同作用產(chǎn)生的效果 ,大人的作用力相當(dāng)于 (填“合力”或“分力”),每個(gè)小孩的作用力相當(dāng)于 (填“合力”或“分力”)。
【答案】 相同 合力 分力
【詳解】[1][2][3]兩個(gè)小孩能拎起一桶水,一個(gè)大人也能拎起同一桶水。由此可知,一個(gè)大人的作用力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)小孩共同作用產(chǎn)生的效果相同,大人的作用力相當(dāng)于合力,每個(gè)小孩的作用力相當(dāng)于分力。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】關(guān)于同一條直線上的兩個(gè)分力F1、F2,以及它們的合力F,下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩個(gè)分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同
B.合力和分力可能是實(shí)際存在的力
C.合力和分力同時(shí)作用在物體上
D.合力F一定大于任何一個(gè)分力
【答案】A
【詳解】A.合力與分力的關(guān)系是等效替代的關(guān)系,因此兩個(gè)分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同,故A正確;
B.合力和分力本身并不是實(shí)際存在的力,而是用來(lái)分析和描述力的作用效果的工具或方法,故B錯(cuò)誤;
C.合力與分力的關(guān)系是等效替代的關(guān)系,所以合力和分力并不是同時(shí)作用在物體上,故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)同一直線上二力方向相反時(shí),合力F的大小等于這兩個(gè)力的差,因而合力一定小于較大的分力,因此合力不一定大于其中任何一個(gè)分力,故D錯(cuò)誤。
故選A。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】如圖是小君同學(xué)在大課間活動(dòng)時(shí)踢毽子的情景,毽子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到重力和空氣阻力,以下對(duì)毽子上下飛舞時(shí)所受合力的分析正確的是 ( )
A.上升過(guò)程合力方向向上
B.最高點(diǎn)時(shí)合力為零
C.最高點(diǎn)時(shí)合力最小
D.上升過(guò)程合力大于下落過(guò)程合力
【答案】D
【詳解】A.毽子在上升過(guò)程中受到豎直向下的重力和豎直向下的空氣阻力,合力方向向下,故A錯(cuò)誤;
B.上升到最高點(diǎn)時(shí),毽子的速度瞬間為0,此時(shí)毽子只受到重力作用,合力不為零,故B錯(cuò)誤;
C.上升到最高點(diǎn)時(shí),此時(shí)毽子只受到重力作用,合力為重力大?。幌侣溥^(guò)程合力等于重力與空氣阻力之差;所以最高點(diǎn)時(shí)合力不是最小,故C錯(cuò)誤;
D.上升過(guò)程合力等于重力與空氣阻力之和,下落過(guò)程合力等于重力與空氣阻力之差,故上升過(guò)程合力大于下落過(guò)程合力。故D正確。
故選D。
【題型二】同一直線上二力的合成。
【典型例題3】如下圖所示,一個(gè)物體受到同一直線上的三個(gè)力作用,這三個(gè)力的大小分別為。這三個(gè)力的合力大小和方向分別是( )
A.20N,向左B.6N,向右C.6N,向左D.2N,向左
【答案】D
【詳解】由圖可知,F(xiàn)1、F2這兩個(gè)力的合力為
F=F1+F2=7N+4N=11N
方向向左;F1、F2兩個(gè)力的合力F與F3方向相反,故合力為
F′=F-F3=11N-9N=2N
方向向左;故這三個(gè)力的合力大小為2N,方向向左。故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
【典型例題4】如圖甲所示,物體A始終只受同一直線上的兩個(gè)力F1、F2的作用。F1、F2的大小隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。在0~t1時(shí)間內(nèi),下列對(duì)物體所受力的合力的分析,正確的是( )
A.先變大后變小,合力方向始終與F2相同
B.先變小后變大,合力方向始終與F2相同
C.先變大后變小,合力方向始終與F2相反
D.先變小后變大,合力方向始終與F2相反
【答案】C
【詳解】根據(jù)圖乙,在0~t1時(shí)間內(nèi)F1=F0且大小不變;F2≤F0,初始時(shí)刻等于F0,然后先變小后變大,則兩個(gè)力中較大的力為F1;根據(jù)同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力的大小之差,合力的方向跟較大的那個(gè)力方向相同,則物體所受的合力的方向始終與F1相同,即合力的方向始終與F2相反;0時(shí)刻時(shí),F(xiàn)1=F0、F2=F0即F合=F1-F2=0;當(dāng)F1=F0、F20;合力變大;當(dāng)F1=F0、F20,合力變小;即在0~t1時(shí)間內(nèi),物體所受的合力先變大后變小,合力的方向始終與F2相反。故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】一個(gè)物體受到同一直線上兩個(gè)力的作用,其中F1=3N,F(xiàn)2=4N,若用一個(gè)力等效代替這兩個(gè)力,則這個(gè)力的大小可能是( )
A.B.C.或D.無(wú)法確定
【答案】C
【詳解】根據(jù)題意知道,一個(gè)物體受到同一直線上兩個(gè)力的作用,若兩個(gè)力的方向相反,則合力是
F=F2 -F1 =4N-3N=1N
若兩個(gè)力的方向相同,則合力是
F′=F2 +F1 =4N+3N=7N
故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】重100N的物體放在水平地面上,用70N的力豎直向上提,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.支持力和重力的合力為30N,方向豎直向上
B.物體受到的合力為30N,方向豎直向下
C.支持力和拉力的合力為100N,方向豎直向上
D.重力和拉力的合力與支持力方向相同
【答案】C
【詳解】對(duì)物體進(jìn)行受力分析可知,物體受重力G、支持力N和拉力F的共同作用,處于靜止,受力平衡,滿足F+N=G。
A.支持力和重力的合力等于拉力的大小即為70N,方向豎直向下,故A錯(cuò)誤;
B.對(duì)物體進(jìn)行受力分析可知受力平衡,物體受到的合力為0,故B錯(cuò)誤;
C.支持力和拉力的合力等于物體重力的大小即為100N,方向豎直向上,故C正確;
D.重力和拉力的合力等于重力減去拉力,與支持力的大小相等、方向相反,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【題型三】二力合成的實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題。
【典型例題5】甲、乙兩組同學(xué)合作探究“同一直線上二力的合力”,他們將橡皮筋的一端固定,另一端與小圓環(huán)相連。如圖所示,把兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別通過(guò)細(xì)繩與小圓環(huán)相連后,甲組同學(xué)沿同方向、乙組同學(xué)沿反方向拉橡皮筋至O點(diǎn),記錄F1、F2的大小。然后用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋也至O點(diǎn),記錄F合的大小。他們改變O點(diǎn)的位置多次實(shí)驗(yàn),記錄的數(shù)據(jù)如表一、表二所示。
表一甲組
表二乙組
(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò) 使F合的作用效果與F1、F2共同的作用效果相同;
(2)比較圖中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度可知,此實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是 ;
(3)分析比較表一的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可初步得出:同一直線上方向相同的兩個(gè)力,合力的大小 ;
(4)分析比較表二的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可初步得出:同一直線上方向相反的兩個(gè)力,合力的大小 。
【答案】(1)橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同
(2)等效替代法
(3)等于這兩個(gè)力大小之和
(4)等于這兩個(gè)力大小之差
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)將橡皮筋拉伸到同一位置O點(diǎn),使F合的作用效果與F1、F2共同的作用效果相同。因?yàn)榱梢允刮矬w發(fā)生形變,當(dāng)橡皮筋拉伸到同一位置時(shí),說(shuō)明力的作用效果相同。
(2)比較圖中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度可知,此實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法。用一個(gè)力F合替代兩個(gè)力F1、F2,且作用效果相同,這就是等效替代法。
(3)分析比較表一的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,甲組同學(xué)沿同方向拉橡皮筋,序號(hào)1中:F1=1.5N,F(xiàn)2=0.5N,F(xiàn)合=2.0N,F(xiàn)合=F1+F2;序號(hào)2中:F1=2.0N,F(xiàn)2=1.0N,F(xiàn)合=3.0N,F(xiàn)合=F1+F2;序號(hào)3中:F1=2.5N,F(xiàn)2=1.5N,F(xiàn)合=4.0N,F(xiàn)合=F1+F2??沙醪降贸觯和恢本€上方向相同的兩個(gè)力,合力的大小等于這兩個(gè)力大小之和。
(4)分析比較表二的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,乙組同學(xué)沿反方向拉橡皮筋,序號(hào)1中:F1′=5.0N,F(xiàn)2′=3.0N,F(xiàn)合′=2.0N,F(xiàn)合′=F1′-F2′;序號(hào)2中:F1′=7.0N,F(xiàn)2′=4.0N,F(xiàn)合′=3.0N,F(xiàn)合′=F1′-F2′;序號(hào)3中:F1′=9.0N,F(xiàn)2′=5.0N,F(xiàn)合′=4.0N,F(xiàn)合′=F1′-F2′??沙醪降贸觯和恢本€上方向相反的兩個(gè)力,合力的大小等于這兩個(gè)力大小之差,且合力方向與較大力的方向相同。
【典型例題6】小華將一根橡皮筋的左端固定在墻上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉其右端來(lái)探究?jī)蓚€(gè)分力與合力的關(guān)系。
(1)實(shí)驗(yàn)中使用的彈簧測(cè)力計(jì)如圖甲所示,該彈簧測(cè)力計(jì)的一大格刻度是2N,一大格之間有10個(gè)刻度均勻的小格,則其分度值為 N;
(2)如圖乙所示,當(dāng)使用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)橡皮筋之前,應(yīng)該在 方向?qū)椈蓽y(cè)力計(jì)進(jìn)行校零;
(3)小華用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)一起沿水平相同方向作用于橡皮筋上使其拉到A點(diǎn),此時(shí)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為,;小華只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把該橡皮筋也水平拉到A點(diǎn),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),如圖乙所示。F的作用效果與、共同作用的效果相同,即F為和的合力,這種探究物理規(guī)律的方法是 (選填“轉(zhuǎn)換”或“等效替代”)法;
(4)小華在實(shí)驗(yàn)中突發(fā)奇想,將兩彈簧測(cè)力計(jì)相互垂直作用在橡皮筋上拉到B點(diǎn),記下兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為、;然后只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把該橡皮筋也拉到B點(diǎn),如圖丙所示,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。根據(jù)你對(duì)合力與分力的理解,判斷 (選填“是”或“不是”)、的合力,你的判斷理由是、的合力的 與的相同。
【答案】(1)0.2
(2)水平
(3)等效替代
(4) 是 作用效果
【詳解】(1)該彈簧測(cè)力計(jì)的一大格刻度是2N,一大格之間有十個(gè)刻度均勻的小格,則其分度值為0.2N。
(2)因?yàn)樾枰獪y(cè)量水平方向上拉力的大小,所以實(shí)驗(yàn)前首先應(yīng)按水平方向?qū)椈蓽y(cè)力計(jì)進(jìn)行調(diào)零,即測(cè)力前要使指針對(duì)準(zhǔn)零刻度線。
(3)實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)的作用效果與F1、F2共同作用的效果相同,即F為F1和F2的合力,該實(shí)驗(yàn)方法為等效替代法。
(4)[1][2]由圖可知,F(xiàn)3、F4的合力的作用效果與 F'的力的作用效果相同,所以F'是F3、F4的合力。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5】學(xué)習(xí)了同一直線上二力的合成知識(shí)后,小聰想如果作用在物體上的二力不在同一直線上,而是互成一定的夾角,那么合力F的大小與兩個(gè)分力F1、F2的大小是否還有F=F1+F2的關(guān)系呢?于是他應(yīng)用教材中學(xué)過(guò)的方法,對(duì)此進(jìn)行了探究。
(1)如圖所示,橡皮筋原長(zhǎng)為AB,通過(guò)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)橡皮筋施加互成一定夾角的兩個(gè)力F1和F2,使橡皮筋伸長(zhǎng)到C,記錄此時(shí)F1、F2的大小,撤去力F1和F2后,用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)橡皮筋施加一個(gè)力F的作用,為了使這個(gè)力F的作用效果與力F1、F2的作用效果 ,應(yīng)使橡皮筋 ,記錄此時(shí)F的大小。
(2)先后兩次改變F1和F2的夾角,重復(fù)步驟(1),得到三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示:
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,當(dāng)兩個(gè)力不在同一直線上時(shí),且在F1、F2大小不變的情況下,合力F的大小隨著F1與F2夾角的增大而 。
【答案】 相同 伸長(zhǎng)到C點(diǎn) 減小
【詳解】(1)[1][2]因?yàn)樘骄亢狭與分力F1、F2的大小,需要使合力F與分力F1、F2的作用效果相同,因此當(dāng)兩個(gè)互成角度的力作用在橡皮筋上時(shí),橡皮筋伸長(zhǎng)到C;當(dāng)撤去這兩個(gè)力后,用一個(gè)力作用在彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),橡皮筋仍然要伸長(zhǎng)到C位置。
(2)[3]通過(guò)表中數(shù)據(jù)計(jì)算出F1、F2二力之和,即三次實(shí)驗(yàn)中F1+F2均為9N,而合力F隨角度的增大分別是:8.7N、8.3N和7.8N,顯然合力F大小不等于F1+F2,并且合力F的大小隨著F1與F2夾角的增大而減小。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練6】某同學(xué)為探究作用在同一物體同一直線上兩個(gè)力的合力與這兩個(gè)力之間的關(guān)系,利用橡皮筋(原長(zhǎng)為AB)、彈簧測(cè)力計(jì)等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)先將橡皮筋A(yù)點(diǎn)固定,再用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)作用在B點(diǎn),按圖(a)所示的方式將橡皮筋從B點(diǎn)拉伸到C點(diǎn),記下此時(shí)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2,接著用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)作用在B點(diǎn),依然將橡皮筋拉伸到C點(diǎn),如圖(b)所示,記下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F,按上述的操作重復(fù)三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
(1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向 ;
(2)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)“…重復(fù)三次實(shí)驗(yàn)”的目的是: ;
(3)根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可歸納得出的初步結(jié)論是:作用在同一物體同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于 ,合力方向?yàn)? ;
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)用的科學(xué)方法為 ;
(5)若要研究作用在同一物體同一、直線方向相反兩個(gè)力的合力與這兩個(gè)力的大小關(guān)系,該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,請(qǐng)寫出主要步驟: 。
【答案】 調(diào)零 見(jiàn)解析 兩分力大小之和 與兩個(gè)分力方向相同 等效替代法 見(jiàn)解析
【詳解】(1)[1]彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向使用前,將彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向調(diào)零(校零)。
(2)[2]為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,避免偶然性,實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)“… 重復(fù)三次實(shí)驗(yàn)”。
(3)[3][4]根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),比較F和F1、F2的大小方向之間的關(guān)系,歸納得出:同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于二力之和,合力方向與二力方向相同。
(4)[5]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,合力的作用效果與兩個(gè)分力的作用效果相同,這里應(yīng)用的科學(xué)方法為等效替代法。
(5)[6]用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)作用在橡皮筋的B點(diǎn),沿直線相反方向拉伸到C點(diǎn),記下此時(shí)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2;接著用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)作用在B點(diǎn),依然將橡皮筯拉伸到C點(diǎn),記下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F;按上述的操作重復(fù)三次實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
05
強(qiáng)化訓(xùn)練
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1.在戶外實(shí)踐活動(dòng)中,大壯與亮亮兩位同學(xué)配合用小車運(yùn)農(nóng)作物。在斜坡上大壯在車前用200N的力沿斜坡向上拉車,亮亮在后面用100N的力沿斜坡向上推車,如圖所示,則車受到這兩個(gè)力的合力大小和方向是( )
A.300N,沿斜坡向上B.300N,沿斜坡向下
C.100N,沿斜坡向上D.100N,沿斜坡向下
【答案】A
【詳解】斜坡路上,大壯在車前用200N的力沿斜坡向上拉車,亮亮在后面用100N的力沿斜坡向上推車,這兩個(gè)力的方向相同且作用在同一直線上,這兩個(gè)力的合力為
F=F拉+F推=200N+100N= 300N
方向是沿斜坡向上,故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
2.如圖所示小君在大課間活動(dòng)時(shí)踢毽子的情景(假設(shè)空氣阻力大小不變)。在毽子上下飛舞過(guò)程中下列分析正確的是( )
A.上升過(guò)程中合力方向向上
B.最高點(diǎn)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)合力為零
C.上升過(guò)程中所受合力大于下落過(guò)程中所受合力
D.下落過(guò)程中合力越來(lái)越大
【答案】C
【詳解】A.毽子在上升過(guò)程中受到豎直向下的重力和豎直向下的空氣阻力,合力方向向下,故A錯(cuò)誤;
B.上升到最高點(diǎn)時(shí),毽子的速度瞬間為0,此時(shí),毽子只受到重力作用,合力不為零,故B錯(cuò)誤;
C.上升過(guò)程的合力等于重力與空氣阻力之和,下落過(guò)程的合力等于重力與空氣阻力之差,故上升過(guò)程的合力大于下落過(guò)程的合力,故C正確;
D.下落過(guò)程中毽子受到豎直向下的重力和豎直向上的空氣阻力,重力和空氣阻力大小不變,所以合力大小不變,故D錯(cuò)誤。
故選C。
3.豎直向上拋出一個(gè)重15N的小球,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力為2N,且大小不變,則小球在上升過(guò)程中,所受合力的大小和方向分別是( )
A.17N,豎直向下B.13N,豎直向上
C.17N,豎直向上D.13N,豎直向下
【答案】A
【詳解】由于兩力在同一直線上方向相同時(shí),合力的大小等于兩分力的大小之和,方向與分力方向相同;小球在上升過(guò)程中,受到的重力方向豎直向下,受到的阻力方向豎直向下,重力為15N,空氣阻力為2N,所以受到的合力
F=15N+2N=17N
合力的方向豎直向下,故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
4.如圖所示,籃球運(yùn)動(dòng)員站在水平地面上,把一個(gè)重為5N的籃球豎直向上拋出,假定運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣對(duì)籃球的阻力與籃球的運(yùn)動(dòng)速度大小成正比,籃球剛被拋出時(shí)空氣阻力為0.5N,則關(guān)于籃球從拋出到落地前過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )

A.籃球在最高點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.籃球所受合力最小值為4.5N
C.籃球剛被拋出時(shí)所受的合力最大,為5.5N
D.籃球從豎直上升到豎直下落過(guò)程中合力先減小后增大
【答案】C
【詳解】A.籃球到最高點(diǎn)時(shí)速度為0,合力不為0,不是靜止?fàn)顟B(tài),故A錯(cuò)誤;
B.合力最小值應(yīng)大于4.5N,籃球拋出時(shí)速度最大,阻力最大,籃球向上時(shí)的合力為重力和阻力之和,籃球向下落時(shí),合力為重力減去阻力,籃球上升到下落過(guò)程中機(jī)械能不守恒,故下落到初始位置時(shí)速度會(huì)比剛出手時(shí)慢,阻力小于0.5N,所以最小合力大于4.5N,故B錯(cuò)誤;
C.籃球上拋時(shí)合力為重力和阻力之和,拋出時(shí)速度最大,阻力最大,合力最大,故C正確;
D.豎直上升時(shí)合力為重力與阻力之和,上升時(shí)速度減小,阻力在減小,所以豎直上升時(shí)合力在減小,豎直下落時(shí),合力等于重力減阻力,下落時(shí)速度增大,阻力增大,所以下落時(shí)合力仍然在減小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
5.同學(xué)們學(xué)了“同一直線上二力的合成”后開(kāi)展討論,下面說(shuō)法中正確的是( )
A.同一直線上兩個(gè)力的合力可能小于其中任何一個(gè)力
B.同一直線上兩個(gè)力的合力一定大于其中任何一個(gè)力
C.同一直線上兩個(gè)力的合力一定小于其中任何一個(gè)力
D.同一直線上兩個(gè)力的合力一定不為零
【答案】A
【詳解】AB.當(dāng)物體受到的兩個(gè)力為一對(duì)平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一條直線上,則它們的合力為零,所以合力小于任何一個(gè)分力,故A正確,B錯(cuò)誤;
C.由于同一直線、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個(gè)力,故C錯(cuò)誤;
D.如果物體受到的兩個(gè)力為一對(duì)平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一條直線上,則它們的合力為零,故D錯(cuò)誤。
故選A。
6.如圖所示,女孩用大小為F的拉力豎直向上提書包,但書包靜止不動(dòng),未離開(kāi)地面。若書包的重力為G,此時(shí)書包的重力G和拉力F的合力大小為( )
A.0B.
C.D.
【答案】B
【詳解】書包沒(méi)有被提起,此時(shí)書包處于靜止?fàn)顟B(tài)即平衡狀態(tài),未離開(kāi)地面,受地面的支持力,還受到豎直向下的重力和向上的拉力,由力的平衡可知
F+F支=G
重力大于拉力,書包的重力G和拉力F的合力大小為
F合=G-F
故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
7.二力合成的規(guī)律
(1)同一直線上的兩個(gè)力,如果方向相同,合力的大小 這兩個(gè)力的大小之和,合力的方向與這兩個(gè)力的方向 ;用公式表示為F合=F1 F2;
(2)同一直線上的兩個(gè)力,如果方向相反,合力的大小 這兩個(gè)力的大小之差,合力的方向與較大的力方向一致。用公式表示為F合=F1 F2(F1>F2)。
【答案】(1) 等于 相同
(2) 等于
【詳解】(1)[1][2][3]根據(jù)力的合成規(guī)律可知,同一直線上的兩個(gè)力,如果兩個(gè)力的方向相同,合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之和,合力的大小大于其中任一個(gè)力的大小,合力的方向與這兩個(gè)力的方向相同,用公式表示為
F合=F1+ F2
(2)[1][2]根據(jù)力的合成規(guī)律可知,同一直線上的兩個(gè)力,如果方向相反,合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之差,合力的方向與較大的力方向一致。用公式表示為
F合=F1- F2(F1>F2)

F合=F2- F1(F1

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