力的合成与应用
一、填空题(共10小题)
1、在水平地面上有甲、乙两辆小车,它们的s﹣t图象如图所示.从图象可知:以乙车为参照物,甲车是 _________ 的(选填“运动”或“静止”);甲在10秒内通过的路程为 _________ 米;甲车所受的合力 _________ 乙车所受的合力(选填“大于”、“等于”或“小于”).21世纪教育网版权所有
2、节能电动车为上海世博园区的观光提供了绿色交通服务.若一辆电动车在中国馆附近的水平路面上以8米/秒的速度沿直线行驶了50秒,则通过的路程为 _________ 米;若此时车内的乘客以车为参照物,则中国馆是 _________ 的(选填“静止”或“运动”);刹车时,电动车所受的合力大小 _________ 0牛(选填“等于”或“不等于”).
3、某同学放学回家,正碰上刮风下雨,该同学以18km/h的速度由南向北快跑,此时雨滴成竖直状态下落到该同学身上,请你确定,这时刮的是风 _________ ,风速是 _________ m/s、
4、如图物体放在水平桌面上,在水平方向上受到两个力作用即F1=10N,F2=2N,物体保持静止,则物体一共受到 _________ 个力.若撤去F1,则物体在水平方向受到的合力大小为 _________ .21世纪教育网版权所有
5、2010年6月中旬,内江将举行盛大的端午节龙舟赛.如图是某次龙舟赛的示意图,全体划桨手在鼓声的号令下有节奏地齐力向后划水,龙舟就快速前进,此时,全体划桨手对桨的合力 _________ (选填“大于”、“等于”、或“小于”)每个划桨手的力.龙舟到达终点后,虽然停止划水但由于 _________ ,龙舟会继续前进一段路程.
6、一位重500N 的跳伞运动员从飞机上跳下,所受的空气浮力与阻力共约200N,则该运动员所受的合力为 _________ N,方向竖直 _________ .(选填“向上”或“向下”)
7、陆永是奥运会举重冠军,假设他用2000N的力把重1960N的杠铃举过头顶,杠铃被举高过程中受到的合力为 _________ N.这个合力使杠铃由 _________ 状态变为运动状态.21世纪教育网版权所有
8、一辆从坡路上滑下来的小车,在水平公路上快速运动,为了避免危险,一名战士跑上去推车,想制止小车滑动,但小车仍继续运动.若车受到的摩擦力是280N,战士的水平推力430N,车受到的合力大小是 _________ N.
9、物体受到同一直线上两个力的作用,它们的合力方向向东,大小为20N,已知其中一个力的大小为60N,方向向西,则另一个力的大小是 _________ N,方向 _________ .
10、假期,小明帮爸爸干农活,他们沿着小路拉车,爸爸用400N的力水平向南拉车,小明用200N的力水平向南推车,这二个力的合力大小是 _________ N,合力的方向是 _________ .21世纪教育网版权所有
二、选择题(共10小题)
11、中国女子冰壶队勇夺2009年世锦赛冠军.冰壶比赛得分规则是:冰壶被运动员掷出去后,在冰面上滑行(运动员不能再触碰),依据最终停在得分区的不同位置得分.关于比赛中的冰壶,下列说法中正确的是( )
A、破掷出去后,在冰面上做匀速直线运动
B、运动过程中,受到的合力为零
C、离开运动员手后,受到惯性力的作用
D、被掷出去后,由于惯性会继续滑行一段距离
12、从正在匀速下降的载人氢气球中掉下一重物(不计空气摩擦阻力),此后该氢气球的运动情况是( )
A、先减速下降后上升
B、立即上升
C、继续匀速下降
D、静止不动
13、跳水运动员起跳后仍能向上运动,原因是跳水运动员(空气阻力不能忽略) ( )
A、受到一个向上的冲力
B、所受合力的方向向上
C、所受的合力大于重力
D、具有惯性
14、重为G的苹果从树上竖直下落,若苹果在空中所受阻力小于G,则苹果在竖直下落过程中受到的合力大小( )
A、等于G
B、等于0
C、大于G
D、小于G
15、暑假期间,小明帮助爸爸干农活(如图所示),爸爸用500N的力拉车,小明用200N的力推车,他们合力的大小是( )
A、500N
B、700N
C、300N
D、200N
16、小刚用300N的力提起重为250N的水桶,水桶在上提过程中受到的合力大小为( )
A、0N
B、550N
C、300N
D、50N
17、(2010?南平)小明用150N的力竖直向上提起一个重100N的行李箱,则行李箱受到的合力大小是( )21世纪教育网版权所有
A、100N
B、150N
C、50N
D、250N
18、放在水平地面的水桶重300N,小明用260N的力向上提它,水桶不动,则水桶受到的合力大小为( )
A、560N
B、260N
C、40N
D、ON
19、在世界女排锦标赛上,我国排球队长冯坤发球时,把球竖直向上抛出.则( )
A、球上升和下降过程中,受的阻力方向都向上
B、球上升和下降过程中,受的阻力方向都向下
C、球上升过程中,受到重力和阻力,合力方向向下
D、球下降过程中,受到重力和阻力,合力方向向上
20、把一个重为 2 牛的苹果竖直向上抛出,苹果在空中受到重力和空气阻力的作用.若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为F1、F2,则( )21世纪教育网版权所有
A、Fl可能小于F2
B、Fl可能等于F2
C、Fl一定等于F2
D、F1一定大于F2
三、解答题(共10小题)
21、同学们用完全相同的小桶分别盛满了4种液体,用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,记录的数据在图表中:
液体种类
酒精
水
可乐
酱油
弹簧测力计的示数F/N
2.6
2.8
3.0
3.2
(1)通过分析比较此表,他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律.在如图所示的图象中能正确反映这一规律的图象是( _________ )
(2)若可乐的密度为1.2g/cm3,根据上标的数据可以推算出小桶的重力是 _________ N.
22、如如图所示,在2007年10月24日18时,我国在四川省西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”探月卫星成功送入预定轨道.“嫦娥一号”卫星经过四次变轨,于10月31日进入月地转移轨道直奔月球.11月5日于月球“相会”并被月球所俘获,成为一颗离月球表面200km高的“月球卫星”,实现了中华民族千年的奔月梦想!则:
(1)当北京测控站发射速度为3×105km/s的电磁波到达月球后,经过2.56s接收到反射回测控站的电磁波信号.那么,地球与月球之间的直线距离是多少km?
(2)如图所示,是某监测系统每隔2s拍摄到的关于火箭刚离开地面时作直线运动的一张照片,如果火箭的总长度为42m,质量为190t,“嫦娥一号”卫星的质量为2400kg,受到的阻力为1.2×106N,g=10N/kg.那么,火箭在从A位置到B位置的位置的过程中,火箭的平均速度是多少?刚离开地面时,火箭和卫星受到向下的合力为多少?(不计火箭质量变化)
23、起重机用5050牛的力向上吊起质量为500千克的一个钢件,用力的图示法作出钢件受到的合力.21世纪教育网版权所有
24、如图,物体A放在水平桌面上,它同时受到二个力F1和F2的作用,F1水平向左大小为9牛顿,F2水平向右大小为6牛顿,请在图(甲)上用力的图示法表示出F1,F2,在图(乙)上画出F1,F2的合力的示意图.
25、学习了同一直线的二力的合成知识后,小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力F1、F2的大小,是否还有F等于F1+F2的关系呢?于是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究.
(1)如图所示,橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1和F2,使橡皮筋伸长到C,记录此时F1、F2的大小.撤去力F1和F2后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用,为了使这个力F的作用效果与那两个力F1、F2的作用效果 _________ ,应使橡皮筋 _________ ,记录此时F的大小.21世纪教育网版权所有
(2)先后两次改变F1和F2的夹角,重复步骤(1),得到三次实验数据如表所示:
物理量
实验序号
F1/N
F2/N
F1和F2的夹角
合力F/N
1
4
5
θ1
8.7
2
4
5
θ2
8.3
3
4
5
θ3
7.8
备注:θ1<θ2<θ3
分析实验数据可知,当两个力不在一条直线上时,其合力大小F _________ F1﹣F2,且在F1、F2大小不变的情况下,合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而 _________ .
26、如图所示,一个人用250牛的力竖直向上提起一个重200牛的水桶,水桶受到的合力是多大?用力的图示法将这个合力表示出来.
27、重600N的物体受到700N的竖直向上的拉力,求这个物体在竖直方向上受到合力的大小和方向.21世纪教育网版权所有
28、探究同一直线上方向相同的两个力的合力的实验,如图所示.在实验过程中,需要同时用力F1和F2拉橡皮筋和单独用力F拉橡皮筋,这两次拉橡皮筋应使其A端到达 _________ 的位置,(选填“相同”或“不同”).其中F为F1和F2的 _________ ,它的大小为F= _________ ,方向 _________ .
29、甲、乙两同学同时推一辆小车,甲用40N的力水平向右推,乙用50N的力水平向左推,两力沿同一直线,则小车受到推力的合力大小为 _________ N,方向 _________ .
30、拔河比赛从选人到如何施力等都应用到许多物理知识,请你就学过的物理知识对你班参加拔河比赛做个技术指导,并说明理由(至少说出两点).21世纪教育网版权所有
答案与评分标准
一、填空题(共10小题)
1、在水平地面上有甲、乙两辆小车,它们的s﹣t图象如图所示.从图象可知:以乙车为参照物,甲车是 运动 的(选填“运动”或“静止”);甲在10秒内通过的路程为 20 米;甲车所受的合力 等于 乙车所受的合力(选填“大于”、“等于”或“小于”).21世纪教育网版权所有
.
故答案为:运动,20,等于.
点评:判断此题关键是要通过读取图象中的数据与关系,明确两车的运动状态,当判断出两车一辆静止、一辆做匀速直线运动时,剩下的问题便迎刃而解了.
2、节能电动车为上海世博园区的观光提供了绿色交通服务.若一辆电动车在中国馆附近的水平路面上以8米/秒的速度沿直线行驶了50秒,则通过的路程为 400 米;若此时车内的乘客以车为参照物,则中国馆是 运动 的(选填“静止”或“运动”);刹车时,电动车所受的合力大小 不等于 0牛(选填“等于”或“不等于”).
考点:速度公式及其应用;运动和静止的相对性;力的合成与应用。21世纪教育网版权所有
专题:应用题。
分析:根据速度公式变形s=vt,将v=8m/s和t=50s代入即可求得通过的路程s;
以车为参照物,则被研究物体“中国馆”与车之间的位置发生了变化,故是运动的;
根据刹车时电动车的速度越来越小,不是静止或匀速直线运动状态,即可判断其所受合力.
解答:解:由据可得,
s=vt=8m/s×50s=400m.
若此时车内的乘客以车为参照物,中国馆和车之间的位置没有发生变化,所以中国馆是运动的.
因为物体处于平衡状态时,受到的合力等于0N,而刹车时电动车的速度越来越小,电动车不是处于平衡状态,所以其所受合力不为0N.
故答案为:400;运动;不等于.
点评:此题难度不大,但涉及到的知识点较多,综合性较强,属于基础题.
3、某同学放学回家,正碰上刮风下雨,该同学以18km/h的速度由南向北快跑,此时雨滴成竖直状态下落到该同学身上,请你确定,这时刮的是风 南 ,风速是 5 m/s、
考点:速度的计算;力的合成与应用。21世纪教育网
分析:本题考查了速度的单位换算关系1m/s=3.6km/h、相对静止的问题.
解答:解:下雨的方向相对于地面来说,雨是做平抛运动,平抛运动可分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动,而此时的水平速度大小正好等于18km/h=5m/s,且方向也是由南向北,所以,此时该同学看到的是雨是成竖直状态下落,也就是雨相对于该同学是做自由落体运动了;21世纪教育网
故答案为:南,5.
点评:平抛运动可分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动,两个相对地面运动的物体保持相对静止的条件是:v1=v2.
4、如图物体放在水平桌面上,在水平方向上受到两个力作用即F1=10N,F2=2N,物体保持静止,则物体一共受到 5 个力.若撤去F1,则物体在水平方向受到的合力大小为 0 .
考点:力的示意图;力的合成与应用。21世纪教育网
专题:应用题。
分析:首先对物体进行受力分析,物体受力情况如下:
①竖直方向上受到重力和支持力的作用,由于该方向上静止,因此重力和支持力是一对平衡力;
②水平方向上受到三个力的作用:拉力F1、F2、摩擦力f,由于在水平方向上物体也保持静止,因此这三个力平衡,也是一组平衡力.
解答:解:(1)竖直方向上是重力和支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)水平方向上F1>F2,并且方向相反,由于静止,因此还受到水平向左的摩擦力,摩擦力大小等于f=F1﹣F2=10N﹣2N=8N;
(3)当撤去F1,此时物体受到向左的推力F2=2N,这个推力小于最大静摩擦力8N,因此物体仍然保持静止,受到的合外力等于0.
故答案为:5;0.
点评:不能题考查学生的受力分析能力,在对物体受力分析时要结合物体的运动状态,物体处于静止或匀速直线运动时,受到的力是平衡力.
5、2010年6月中旬,内江将举行盛大的端午节龙舟赛.如图是某次龙舟赛的示意图,全体划桨手在鼓声的号令下有节奏地齐力向后划水,龙舟就快速前进,此时,全体划桨手对桨的合力 大于 (选填“大于”、“等于”、或“小于”)每个划桨手的力.龙舟到达终点后,虽然停止划水但由于 惯性 ,龙舟会继续前进一段路程.
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点评:此题通过事例考查了惯性的概念和合力的概念.知道物体所受合力的计算方法、物体由于惯性会保持原来的运动状态不变.
6、一位重500N 的跳伞运动员从飞机上跳下,所受的空气浮力与阻力共约200N,则该运动员所受的合力为 300 N,方向竖直 向下 .(选填“向上”或“向下”)
考点:力的合成与应用。
分析:运动员受到竖直向上的空气浮力和阻力,竖直向下的重力,二力的方向相反,所以求解它们合力大小的方法是:同一直线反方向二力的合力等于二力之差,方向与较大力的方向相同.
解答:解:跳伞运动员和伞的重力方向向下,竖直下落的过程阻力方向向上,所以他和伞所受的合力F=F1﹣F2=500N﹣200N=300N,方向竖直向下.
故答案为:300;向下.
点评:此题考查同一直线上二力的合成和应用;属基础题型.
7、陆永是奥运会举重冠军,假设他用2000N的力把重1960N的杠铃举过头顶,杠铃被举高过程中受到的合力为 40 N.这个合力使杠铃由 静止 状态变为运动状态.
考点:力的合成与应用;物体运动状态变化的原因。
分析:杠铃受到竖直向下的重力和竖直向上的作用力,根据同一直线上反方向的二力的合力等于二力之差计算出合力的大小;
根据杠铃没有被举起时的状态到被举起的过程的状态,即可分析出合力的作用.
解答:解:因为杠铃受到竖直向上力的大小为2000N,受到竖直向下力的大小为1960N,因此合力:F合=F﹣G=2000N﹣1960N=40N;21世纪教育网
又因为杠铃原来处于静止状态,当受到大小为40N的合力时,杠铃被举起并举过头顶,因此合力使杠铃由静止状态变为运动状态.
故答案为 40,静止.
点评:考查二力合成的掌握情况,并且会熟练计算同一直线上二力的合成;知道力可以改变物体的运动状态.
8、一辆从坡路上滑下来的小车,在水平公路上快速运动,为了避免危险,一名战士跑上去推车,想制止小车滑动,但小车仍继续运动.若车受到的摩擦力是280N,战士的水平推力430N,车受到的合力大小是 710 N.21世纪教育网
考点:力的合成与应用。
分析:力的合成分成两种情况:同一直线上方向相同的二个力,和同一直线上方向相反的二个力.
小车下滑时受到的摩擦力方向是与小车运动方向相反的,同时战士是想制止小车滑动,故战士的推力方向也是与小车运动方向相反,可知摩擦力与战士的水平推力是同一直线上方向相同的二个力,所以合力可以用F合=F1+F2来计算.
解答:解:因为摩擦力与战士的水平推力是同一直线上方向相同的二个力,故合力F合=F1+F2=280N+430N=710N.
故答案:710.
点评:初中阶段力的合成只考查在同一直线上二力的合成,故要关注的就是二力方向是相同的还是相反的.
9物体受到同一直线上两个力的作用,它们的合力方向向东,大小为20N,已知其中一个力的大小为60N,方向向西,则另一个力的大小是 80 N,方向 向东 .
考点:力的合成与应用。
分析:同一直线上二力的合成,当其方向相同时,其合力的大小等于两个力的大小之和;当其方向相反时,其合力的大小等于两个力的大小之差,且合力的方向总是跟较大的那个力的方向相同.
解答:解:合力F=20N,方向向东,其中一个力F1=60N,方向向西,则另一个力的方向跟合力方向相同,
F2=F1+F=60N+20N=80N.21世纪教育网
故答案为:80;向东.
点评:能否根据正确确定另一个力的方向是本题的解题关键.
10、假期,小明帮爸爸干农活,他们沿着小路拉车,爸爸用400N的力水平向南拉车,小明用200N的力水平向南推车,这二个力的合力大小是 600 N,合力的方向是 水平向南 .
考点:力的合成与应用。
分析:利用同一直线上二力的合成即可求出小车受到的合力大小与方向.
解答:解:小明对车向南的拉力为200N,爸爸对小车向南的拉力为400N,两个力方向相同,根据同一直线上方向相同的二力的合成可知:车受到的合力大小为两个分力之和为600N,方向与分力方向相同向南.
故答案为:600;水平向南.21世纪教育网
点评:同一直线上二力的合成有两种情况:二力方向相同;二力方向相反.其中方向相同时合力等于两分力之和;方向相反时,合力等于两分力之差,即大的减小的.
二、选择题(共10小题)
11、中国女子冰壶队勇夺2009年世锦赛冠军.冰壶比赛得分规则是:冰壶被运动员掷出去后,在冰面上滑行(运动员不能再触碰),依据最终停在得分区的不同位置得分.关于比赛中的冰壶,下列说法中正确的是( )
A、破掷出去后,在冰面上做匀速直线运动
B、运动过程中,受到的合力为零
C、离开运动员手后,受到惯性力的作用
D、被掷出去后,由于惯性会继续滑行一段距离
考点:惯性;力的合成与应用。
分析:根据冰壶在冰面上滑行的这个物理情景,对冰壶的受力情况进行分析,可以确定冰壶的运动状态,及冰壶向前运动的原因.然后与选择项中的结论进行对比,即可得到答案.
解答:解:A、冰壶被掷出后,在冰面上要受到冰面的摩擦力,运动速度会逐渐减小,最后会停下来,不是做匀速直线运动.故A错误.
B、运动中的冰壶,在竖直方向上受到的重力与支持力是一对平衡力,在水平方向上只受到冰面的摩擦力,所以合力不为零.故B错误.21世纪教育网
C、惯性是物体本身所具有的一种性质,不是外界施加的一种作用.故C错误.
D、掷出去的冰壶处于运动状态,由于惯性,仍要向前运动.故D正确.
故选D.21世纪教育网
点评:冰壶在运动过程中的受力分析是此题中的一个难点.
12、从正在匀速下降的载人氢气球中掉下一重物(不计空气摩擦阻力),此后该氢气球的运动情况是( )
A、先减速下降后上升
B、立即上升
C、继续匀速下降
D、静止不动
考点:惯性;力的合成与应用。
分析:原来氢气球匀速下降时,氢气球受到的浮力等于自重;当氢气球上掉下一重物,使得氢气球受到的浮力大于重力,但由于惯性继续下降,但速度减小,减小为0后再上升.
解答:解:∵氢气球匀速下降,
∴F浮=G,
当氢气球上掉下一重物,F浮>G′,氢气球受到的合力向上,
∵氢气球具有惯性,
∴氢气球将继续下降,但速度减小,当速度减小为0后再上升.
故选A.
点评:当氢气球上掉下一重物,气球受到的合力方向向上,此时一定要想到物体有惯性,这是本题的易错点.
13、跳水运动员起跳后仍能向上运动,原因是跳水运动员(空气阻力不能忽略) ( )
A、受到一个向上的冲力
B、所受合力的方向向上
C、所受的合力大于重力
D、具有惯性
14、重为G的苹果从树上竖直下落,若苹果在空中所受阻力小于G,则苹果在竖直下落过程中受到的合力大小( )
A、等于G
B、等于0
C、大于G
D、小于G
考点:力的合成与应用。
分析:解决此题要掌握:根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差.
解答:解:苹果下落时所受重力的方向竖直向下,所受阻力的方向竖直向上,即苹果受到的是同一直线上反方向的两个力;21cnjy
故苹果的合力大小F=G﹣f<G,合力方向竖直向下;
故选D.
点评:本题考查同一直线上的二力合成的运用,会计算反方向上两个分力的合力.
15、(2010?泉州)暑假期间,小明帮助爸爸干农活(如图所示),爸爸用500N的力拉车,小明用200N的力推车,他们合力的大小是( )
A、500N
B、700N
C、300N
D、200N
考点:力的合成与应用。
专题:计算题。
分析: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.
解答:解:已知小明和他爸爸用力的方向相同,并且在同一条直线上,所以其合外力为二力之和,即F=F1+F2=500N+200N=700N;
故选B.
点评:此类问题是考查作用在同一条直线上,并且方向相同的两个力的合力求解方法.
16、(2010?宁德)小刚用300N的力提起重为250N的水桶,水桶在上提过程中受到的合力大小为( )21cnjy
A、0N
B、550N
C、300N
D、50N
考点:力的合成与应用。
分析:本题目要考查合力的相关应用,首先要对物体进行受力分析,然后判断力的方向,进行力的合成.物体所受重力竖直向下,拉力竖直向上,然后对力进行合成,当力的方向相反时,合力是两力差的绝对值,方向与力大的方向一致.
解答:解:根据力的合成,当力的方向相反时,合力是两力差的绝对值,方向与力大的方向一致,
F合=F﹣G=300N﹣250N=50N,合力方向竖直向上.
故选D.
点评:本题目简单基础,就是考查了力的合成,在合成力时,根据力的合成的原则,进行计算分析,结果不难选出.
17、(2010?南平)小明用150N的力竖直向上提起一个重100N的行李箱,则行李箱受到的合力大小是( )
A、100N
B、150N
C、50N
D、250N
考点:力的合成与应用。
分析:先对物体进行受力分析,然后根据同一直线上二力的关系计算合力的大小,即同方向时合力等于二力之和,反方向时合力等于二力之差.
解答:解:因为箱子受到150N竖直向上的力和100N竖直向下的力,所以合力大小等于二力之差即:150N﹣100N=50N.21cnjy
故选C.
点评:会对物体进行受力分析,会根据同一直线上二力的关系计算合力的大小.
18、(2009?泉州)放在水平地面的水桶重300N,小明用260N的力向上提它,水桶不动,则水桶受到的合力大小为( )21cnjy
A、560N
B、260N
C、40N
D、ON
考点:力的合成与应用。
分析:从水桶所处的平衡状态就能判断出水桶受平衡力,再求出受到的合力.
解答:解:水桶重300N,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.
故选D.
点评:水桶受到三个力:重力G竖直向下,拉力F拉和支持力F支均竖直向上,满足F拉+F支=G.
19、在世界女排锦标赛上,我国排球队长冯坤发球时,把球竖直向上抛出.则( )
A、球上升和下降过程中,受的阻力方向都向上
B、球上升和下降过程中,受的阻力方向都向下
C、球上升过程中,受到重力和阻力,合力方向向下
D、球下降过程中,受到重力和阻力,合力方向向上
20、把一个重为 2 牛的苹果竖直向上抛出,苹果在空中受到重力和空气阻力的作用.若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为F1、F2,则( )
A、Fl可能小于F2
B、Fl可能等于F2
C、Fl一定等于F2
D、F1一定大于F2
考点:力的合成与应用。
分析:根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差.21cnjy
解答:解:因为苹果在上升过程中,受到竖直向下的重力和阻力,所以合力等于二力之和;因为苹果在下降的过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,所以合力等于二力之差.所以F1一定大于F2.21cnjy
故选D.
点评:会对物体进行受力分析,会根据同一直线上的二力的合成进行计算合力的大小.
三、解答题(共10小题)
21、同学们用完全相同的小桶分别盛满了4种液体,用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,记录的数据在图表中:
液体种类
酒精
水
可乐
酱油
弹簧测力计的示数F/N
2.6
2.8
3.0
3.2
(1)通过分析比较此表,他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律.在如图所示的图象中能正确反映这一规律的图象是( C )
(2)若可乐的密度为1.2g/cm3,根据上标的数据可以推算出小桶的重力是 1.8 N.
考点:密度公式的应用;力的合成与应用;重力的计算。
专题:应用题;信息给予题。
分析:(1)题中给出的是总重力F与液体密度的图象,对于不同的液体,在体积相同时,F与液体密度是一正比例函数;
(2)利用水的密度和可乐的密度已知,参考图表中的数值,可求出小桶的重力.
解答:解:(1)A、当F为零时,密度也为零,不符合题意;
B、当液体密度有数值时,F也应该有示数,不能是零,所以也不能选;
C、因为小桶有重力,所以当没有液体时,F应有示数,符合题意;
D、F的示数随密度的增大而减小,是错误的.21cnjy
故选C.
(2)设小桶体积为V,重力为G;
由图表可得:ρ水gV+G桶=2.8N
ρ可乐gV+G桶=3.0N
由以上两式可求得小桶的重力:G桶=1.8N
故答案是:1.8.
点评:利用坐标图象反应物理量的关系比较抽象,学生不易理解,必须有较好的数学基础才行;
再有利用联立方程解题也有一定的难度,此题属于难题.
22、如如图所示,在2007年10月24日18时,我国在四川省西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”探月卫星成功送入预定轨道.“嫦娥一号”卫星经过四次变轨,于10月31日进入月地转移轨道直奔月球.11月5日于月球“相会”并被月球所俘获,成为一颗离月球表面200km高的“月球卫星”,实现了中华民族千年的奔月梦想!则:
(1)当北京测控站发射速度为3×105km/s的电磁波到达月球后,经过2.56s接收到反射回测控站的电磁波信号.那么,地球与月球之间的直线距离是多少km?21cnjy
(2)如图所示,是某监测系统每隔2s拍摄到的关于火箭刚离开地面时作直线运动的一张照片,如果火箭的总长度为42m,质量为190t,“嫦娥一号”卫星的质量为2400kg,受到的阻力为1.2×106N,g=10N/kg.那么,火箭在从A位置到B位置的位置的过程中,火箭的平均速度是多少?刚离开地面时,火箭和卫星受到向下的合力为多少?(不计火箭质量变化)
考点:速度公式及其应用;速度的计算;力的合成与应用。
专题:计算题;应用题;信息给予题。
分析:(1)已知发射速度和接收到反射回测控站的电磁波信号的时间,根据公式S=Vt可求地球与月球之间的直线距离.
(2)从照片上可以得出火箭运动的距离和时间,根据公式V=可求火箭的平均速度.
火箭向上运动,受到向下的阻力和重力作用,火箭和卫星受到向下的合力为火箭的重力加上卫星的重力再加上阻力.
解答:解:(1)地球与月球之间的直线距离S=Vt=3×105km/s×=3.84×105km.
答:地球与月球之间的直线距离为3.84×105km.
(2)火箭2秒内经过的距离为S1=42m×2=84m,火箭所用时间为t1=2s,
所以火箭的平均速度V1===42m/s.21cnjy
火箭和卫星受到向下的合力
F合=G火+G卫+F阻=m火g+m卫g+F阻=190000kg×10N/kg+2400kg×10N/kg+1.2×106N=3124000N.
答:火箭的平均速度为42m/s,火箭和卫星受到向下的合力为3124000N.
点评:本题考查利用速度公式计算路程和平均速度,还考查所受合力的计算,关键明白火箭在向上运动时受到的合力方向向下,最容易出错的是电磁波信号的接受时间,这个时间是往返的时间,计算路程的时候要取时间的一半.
23、起重机用5050牛的力向上吊起质量为500千克的一个钢件,用力的图示法作出钢件受到的合力.
考点:力的示意图;力的合成与应用。21cnjy
专题:作图题。
分析:同一直线上力的合成,当两力方向相反时,合力大小等于两分力大小之和,方向与较大的力的方向相同.
解答:解:钢件受竖直向下的重力G=mg=500Kg×9.8N/Kg=4900N,竖直向上的拉力F=5050N.两力在同一直线上方向相反,
则它们的合力F合=5050N﹣4900N=150N,方向竖直向上.合力的图示如图所示.
点评:作力的图示时,应先选一个合理的标度,然后再作图.
24、如图,物体A放在水平桌面上,它同时受到二个力F1和F2的作用,F1水平向左大小为9牛顿,F2水平向右大小为6牛顿,请在图(甲)上用力的图示法表示出F1,F2,在图(乙)上画出F1,F2的合力的示意图.21cnjy
考点:力的示意图;力的合成与应用。
专题:作图题。
分析:力的图示要把力的作用点、方向、大小表示出来.合力F=F1﹣F2=9N﹣6N=3N,方向向左,分力和合力的作用点都在重心.21cnjy
解答:解:
点评:本题考查了力的图示的画法和如何求合力.合力的大小等于较大的力减去较小的力.方向与较大的力的方向一致.
25、学习了同一直线的二力的合成知识后,小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力F1、F2的大小,是否还有F等于F1+F2的关系呢?于是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究.
(1)如图所示,橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1和F2,使橡皮筋伸长到C,记录此时F1、F2的大小.撤去力F1和F2后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用,为了使这个力F的作用效果与那两个力F1、F2的作用效果 相同 ,应使橡皮筋 仍然伸长到C ,记录此时F的大小.
(2)先后两次改变F1和F2的夹角,重复步骤(1),得到三次实验数据如表所示:
物理量
实验序号
F1/N
F2/N
F1和F2的夹角
合力F/N
1
4
5
θ1
8.7
2
4
5
θ2
8.3
3
4
5
θ3
7.8
备注:θ1<θ2<θ3
分析实验数据可知,当两个力不在一条直线上时,其合力大小F 不等于 F1﹣F2,且在F1、F2大小不变的情况下,合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而 减小 .21cnjy
考点:力的合成与应用。
专题:实验题;信息给予题;等效替代法;转换法。21cnjy
分析:(1)当作用在物体上一个力的作用效果与作用在物体上两个力的作用效果相同时,那么这个力则为其两个力的合力;即:使橡皮筋伸长的长度相同则表明其作用效果相同.
(2)根据所给数据通过计算可以得出合力大小与F1+F2的关系,并且找出当二力的角度的增大时,合力是如何变化.
解答:解:(1)因为探究合力F与分力F1、F2的大小,需要使合力F与分力F1、F2的作用效果相同,因此当两个互成角度的力作用在橡皮筋上时,橡皮筋伸长到C;当撤去这两个力后,用一个力作用在弹簧测力计时,橡皮筋仍然要伸长到C处,即合力F与分力F1、F2的作用效果相同.
(2)通过表中数据计算出F1、F2二力之和,即三次实验中F1和F2后的合力均为9N,而合力F随角度的增大合力为8.7N、8.3N和7.8N,显然F≠F1+F2,并且合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而减小.21cnjy
故答案为:(1)相同,仍然伸长到C;(2)不等于,减小.
点评:本题探究互成角度二力的合力与分力的关系,会根据题中信息判断出探究的结果.
26、如图所示,一个人用250牛的力竖直向上提起一个重200牛的水桶,水桶受到的合力是多大?用力的图示法将这个合力表示出来.
考点:力的合成与应用;力的示意图。
专题:计算题;作图题。
分析:同一直线上力的合成,当两力方向相同时,合力大小等于两分力大小之和;当两力方向相反时,合力大小等于两分力大小之差.21cnjy
解答:解:人的拉力竖直向上F=250牛顿,水桶重力G=200牛顿,两力的合力F=G﹣F=250牛顿﹣200牛顿=50牛顿,方向竖直向下.如图所示.
合力:F合=F﹣G=700N﹣600N=100N
答:受到的合力大小为100N,方向竖直向上.
点评:本题考查力的合成,由于是同一条直线上二力的合成,故注意二力的大小及方向即可求解.
28、探究同一直线上方向相同的两个力的合力的实验,如图所示.在实验过程中,需要同时用力F1和F2拉橡皮筋和单独用力F拉橡皮筋,这两次拉橡皮筋应使其A端到达 相同 的位置,(选填“相同”或“不同”).其中F为F1和F2的 合力 ,它的大小为F= F1+F2 ,方向 跟每个分力的方向相同 .
考点:力的合成与应用。
专题:实验探究题;等效替代法。
分析:探究力的合成实验是通过力的作用效果来体现力的大小,如果用一个力使橡皮筋伸长跟两个力使橡皮筋伸长到相同的位置,则这两个力的作用效果跟那一个力的作用效果相同,这一个力就是那两个分力的合力.
解答:解:用力F1和F2拉橡皮筋和单独用力F拉橡皮筋,这两次拉橡皮筋,如果橡皮筋A端到达相同的位置,则力的作用效果相同,说明力F跟力F1、F2的合力大小相等,其中F为F1和F2的合力,它的大小为F=F1+F2,方向跟每个分力的方向相同.
故答案为:相同;合力;F1+F2;跟每个分力的方向相同.21*cnjy*com
点评:本题主要考查对利用等效替代法研究同一直线二力实验内容的了解.
29、甲、乙两同学同时推一辆小车,甲用40N的力水平向右推,乙用50N的力水平向左推,两力沿同一直线,则小车受到推力的合力大小为 10 N,方向 水平向左 .
考点:力的合成与应用。
分析:同一直线上的二力合成,方向相反,合力大小等于二力之差,方向与较大力的方向相同.21*cnjy*com
解答:解:由题意可得,二力方向相反,并且水平向右力的大小为40N,水平向左力的大小为50N;因此合力大小为F=F乙﹣F甲=50N﹣40N=10N.
故答案为 10N,水平向左.
点评:本题考查同一直线上二力合成的运用,要求熟练掌握同一直线二力的合成.
30、拔河比赛从选人到如何施力等都应用到许多物理知识,请你就学过的物理知识对你班参加拔河比赛做个技术指导,并说明理由(至少说出两点).
考点:力的合成与应用;增大或减小摩擦的方法。
专题:简答题;答案开放型。21*cnjy*com