7.4同一条直线上二力合成练习题
一、单选题
1.如图所示,小鹭把篮球竖直向上抛出,从抛出到落回地面的过程中始终受到与运动方向相反的空气阻力,则篮球在整个运动过程中所受合力最大的是( )
A.下降过程 B.上升过程 C.落地点 D.无法确定
2.关于同一直线上二力的合成,下列说法中正确的是( )
A.两个力的合力不能为零
B.两个力的合力可能小于其中较小的一个力
C.两个力的合力一定大于或等于其中较小的一个力
D.两个力的合力一定大于其中较大的一个力
3.一个物体重100N,在空中运动时受到的空气阻力为20N。当物体竖直向下运动时,合力的大小和方向为( )
A.80N,竖直向上 B.80N,竖直向下 C.120N,竖直向上 D.120N,竖直向下
4.小雪用100N的力提重为150N的水桶,则水桶所受的合力是( )
A.250N B.150N C.50N D.0N
5.一袋重100N的米放在地面上,用150N的力竖直向上提它,这袋米受到的合力大小和方向是( )
A.50N,竖直向上 B.50N,竖直向下
C.250N,竖直向上 D.0N,没有方向
6.如图所示,一个上表面水平的物体M放在固定的光滑斜面上,在其上表面放一个光滑的小球m,让物体M从静止开始释放,则小球碰到斜面之前的运动过程中,小球的运动轨迹是( )
A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线
C.水平的直线 D.抛物线
7.小明用的力竖直向上提起重的水桶,则水桶受到的合力大小为( )
A. B. C. D.
8.和是作用在同一物体上的两个力,且作用在同一水平直线上。若其中,方向是水平向右,且这两个力的合力为18N。关于的大小和方向,说法中正确的是( )
A.一定是10N,且方向水平向右
B.一定是26N,且方向水平向左
C.可能是10N,且方向水平向右
D.可能是26N,且方向水平向右
9.如图所示,在弹簧测力计两端分别用4N的水平拉力向相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计的自重不计),则下列说法中正确的是( )
A.弹簧测力计示数为4N,受到的合力是0N
B.弹簧测力计示数为0N,受到的合力是8N
C.弹簧测力计示数为8N,受到的合力是0N
D.弹簧测力计示数为0N,受到的合力是4N
10.在户外实践活动中,大壮与亮亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上大壮在车前用300N 的力沿斜坡向上拉车,亮亮在后面用200N 的力沿斜坡向上推车,如图所示,则车受到这两个 力的合力大小和方向是( )
A.100 N,沿斜坡向下 B.200 N,沿斜坡向上
C.300 N,沿斜坡向上 D.500 N,沿斜坡向上
二、填空题
11.雨滴在空中加速下落时受到重力G和阻力f的作用,则雨滴下落过程中所受合力F合= (用上述字母表示)。若作用于同一点的两个力的合成符合平行四边形定则(线段的长短表示力的大小,箭头方向表示力的方向),如图甲、乙所示,以表示F1和F2这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力F的大小和方向,则丙图中F1和F2合力的大小 N。
12.水平地面上放置重为350N的水桶,一人用300N的力竖直向上提水桶。则水桶对地面压力为 N,水桶受到的合力为 N。
13.如图所示,被提的同一水桶都处于静止状态。图(a)中提起水桶的力有 个,这些力和图(b)中大人提起水桶力可以相互 。
14.如图所示,静止在水平地面上的书包重150N。小丽用80N的力竖直向上提书包,但没有提起,则书包受到地面的支持力为 N,书包所受合力为 N。
15.一辆车沿坡路上行,小明在车前用200N的力沿坡路向上拉车,小强在车后用150N的力沿坡路向上推车,车受到的这两个人的合力是 N,方向是 。
16.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为 ,弹簧测力计受到的合力为 。
17.重力为G的小球竖直向上抛出,小球在运动过程中受到的阻力始终为f牛,则小球在竖直上升时,小球受到的合力为 。
18.两个力F1、F2作用在同一个物体上,F1=30N,F2=50N,这两个力的合力最大值为 N,最小值为 N。
三、实验题
19.上体育课,同学们做引体向上活动时,发现采用双手握杠时,两手间距有以下几种情况:有比肩宽大的,有与肩同宽的,也有比肩宽小的,如图甲所示:
那么,这几种握杠方法的“省力”程度一样吗?因此,小涵对“做引体向上的拉力与哪些因素有关”作出了不同的猜想:
猜想一:可能与双手握杠的间距有关;
猜想二:可能与人的体重有关;
猜想三:可能与手臂的长度有关。
小涵用两根相同的橡皮条系上同一重物并挂在水平杆子上,已知杆上相邻点间的间距相等,如图乙,改变橡皮条在杆上所挂的位置,并观察每次橡皮条的长度,结果如下表:
实验序号 1 2 3 4 5
橡皮条在杆上所挂的点 A、J B、I C、H D、G E、F
橡皮条的长度 较长 稍长 最短 稍长 较长
根据实验回答:
(1)实验中根据 来比较拉力的大小;
(2)当橡皮条悬挂在C、H两点时,仅改变橡皮条的原长,根据已学物理知识可知:受到的拉力 (选填“会”或“不会”)改变,由此可判断,橡皮条竖直悬挂时,猜想三是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)表格中的实验数据可以验证猜想 是正确的,可以得到结论:当手臂长和人的体重一定时,随着双手握杆间距的增大,拉力 (选填“增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”)因此,在做引体向上时,最好采用两手间的距离 (选填“比肩宽”、“与肩同宽”或“比肩窄”)的方式更省力。
20.如图所示是“探究同一直线上二力的合成”的实验装置,图中 AE 表示橡皮筋原来的长度,EE’ 表示橡皮筋伸长的长度。
(1)在(a)(b)和(c)三次实验中,都将橡皮筋拉伸到AE',目的是使每次实验中力产生的 相同;
(2)(a)和(c)两次实验,是在探究同一直线上方向相同的两个力 F1、F2与合力F 的关系,得出的关系是 。(表达式)
参考答案:
1.B
【详解】篮球抛出时受到两个力,竖直向下的重力和竖直向下的阻力,合力为两力之和;下降过程中,篮球受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,则此时合力为两力之差,重力大于阻力。所以在上升过程受到的阻力最大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】同一直线上二力的合成,两个力的方向相同时合力最大,两个力的方向相反时合力最小。合力的最小值可能为0(二力平衡时),所以两个力的合力可能小于其中最小的力(如二力是平衡力、反方向3N和2N的力的合成),故ACD错误,B正确。
故选B。
3.B
【详解】物体重力100N,方向为竖直向下;在空中运动时受到的空气阻力为20N,当物体竖直向下运动时,阻力方向为竖直向上,则合力
F合=G-F阻=100N-20N=80N
合力方向与重力方向相同,即竖直向下,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】由题知,水桶受到竖直向上的拉力小于水桶的重力,所以不能将水桶提起来,则水桶处于静止状态,水桶受平衡力作 用,其受到的合力大小为0N,故D符合题意,故ABC不符合题意。
故选D。
5.A
【详解】一袋的米的重力(竖直向下)为100N,竖直向上的力大小为150N,所以这袋米受到的合力大小为
F=150N-100N=50N
方向竖直向上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】据题意,小球是光滑的,竖直方向上受到重力和M的支持力,当物体M从静止开始释放后,M对小球的支持力减小,小球的合力方向竖直向下,则小球沿竖直向下方向运动,直到碰到斜面前,故其运动轨迹是竖直向下的直线。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.B
【详解】水桶受到竖直向下的重力,竖直向上的拉力,两者在同一直线上,则水桶受到的合力
方向与拉力的方向相同,即竖直向上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】同一直线上的二力合成,方向相同,合力等于两分力之和,合力方向与这两个力的方向相同。方向相反,合力等于两分力之差,合力方向同较大的力的方向。已知合力大小为,大小为8N,方向向右;当合力方向向右时,向右,也向右,则
当合力方向向左时,向右,向左,则
综上可知,可能是10N,方向水平向右,也可能是26N,方向水平向左,故ABD错误,C正确。
故选C。
9.A
【详解】在弹簧测力计的两侧各加4N的拉力,虽然弹簧测力计是静止不动的,但弹簧在4N的拉力作用下是被拉长了,故示数仍然只显示4N。处于平衡状态的物体受到的合力为零。故A正确,BCD错误。
故选A。
10.D
【详解】斜坡路上,大壮在车前用300N的力沿斜坡向上拉车,亮亮在后面用200N的力沿斜坡向上推车,这两个力的方向相同且作用在同一直线上,这两个力的合力为
F=F拉+F推=300N+200N= 500N
方向是沿斜坡向上,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11. G﹣f 50
【详解】[1]雨滴下落时,雨滴受到重力和空气阻力的作用,重力的方向竖直向下,空气阻力的方向竖直向上,合力为重力和空气阻力之差,即。
[2]由题知,两个邻边之间的对角线就代表合力F的大小和方向,图丙中,F1和F2两个力垂直,利用勾股定理可得合力的大小
12. 50 0
【详解】[1][2]因人提水桶的力小于水的重力,故无法将桶提起,此时水桶在重力、支持力及向上的拉力的作用下处于平衡状态,故桶受的合力为零,木桶受到地面的支持力
根据相互作用力的大小相同可知,水桶对地面的压力为50N。
13. 两 替换
【详解】[1][2]被提的同一水桶都处于静止状态。图(a)中提起水桶的力有2个,这些力和图(b)中大人提起水桶力效果相同,因此可以相互代替。
14. 70 0
【详解】[1][2]重为150N的书包静止在水平地面上,小丽用80N的力竖直向上提,由于向上提的力小于重力,所以书包仍静止在地面上,处于平衡状态,书包处于平衡状态,受力的合力为0;书包受到竖直向下的重力、竖直向上的提力、地面竖直向上的支持力作用,则书包受到地面的支持力为
15. 350 沿坡路向上
【详解】[1][2]在力的合成中,作用在同一直线上的两个力,当方向相同时其合力最大,合力大小等于两个力的大小之和。合力的方向与两个力的方向相同,因此
方向沿坡路向上。
16. 4N 0N
【详解】[1]弹簧秤的示数为弹簧秤的挂钩受到的拉力,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力,故弹簧秤的示数为4N。
[2]弹簧测力计处于平衡状态,受到的合力为0N。
17.G+f
【详解】小球在竖直上升时,受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力,所以合力等于重力加阻力即
18. 80 20
【详解】[1]当两个力同方向时,合力大小为
此时的合力是最大的。
[2]当两个力方向相反时,合力大小为
此时的合力是最小的。
19. 橡皮条的长度 不会 错误 一 先减小后增大 与肩同宽
【详解】(1)[1]根据表格中数据可知,实验中通过橡皮条的长度来显示其所承受的拉力的大小,这是转换法。
(2)[2][3]当橡皮条悬挂在C、H两点时,即物体对橡皮条的拉力沿竖直方向时,由力的平衡,两根橡皮条的拉力和等于物体的重力,故仅改变橡皮条的长度,受到的拉力不会改变,由此可判断,橡皮条竖直悬挂时,猜想三是错误的。
(3)[4]表格中的实验数据只改变了橡皮条在杆上所挂两点的位置,而其他因素没有改变,故可以验证猜想与双手握杠的间距有关,即猜想一。
[5]由表中数据知,从1、2、3、4、5实验,橡皮条在杆上所挂两点的距离逐渐变小,橡皮条的长度先变短后变长,故拉力先变小后变大,故可以得到结论∶当手臂长和人的体重一定时,随着双手握杆间距的增大,拉力先减小后增大;因此,在做引体向上时,最好采用悬挂点在CH两点,即与肩同宽最省力。
20. 效果 F1+F2=F
【详解】(1)[1]每次均将橡皮筋右端拉至E'点,橡皮筋伸长的长度相同,这样做的目的是控制力的作用效果相同。
(2)由(a)和(c)两次实验,两个分力的方向相同,是在探究同一直线上方向相同的两个力F1、F2与合力F的关系。对比两图可知,橡皮筋伸长的长度相同,即两图中力的作用效果相同,则有
F1+F2=F