同一直线上的二力合成
一、选择题
如图,弹簣左端固定于竖直墙壁,右端与物块 连接,置于粗糙水平面上,当 位于 点时弹簣恰好不发生形变。现将物块 拉至 处由静止释放, 向左最远可运动至 点。则物块
A.从 到 一直加速运动 B.从 到 先加速后减速
C.从 到 先加速后减速 D.从 到 先匀速后减速
重力为 的物体在水平拉力 的作用下沿水平地面做匀速直线运动,下列关于该物体所受力的分析中错误的是
A.滑动摩擦力小于 B.支持力等于
C.水平方向的合力为 D.竖直方向的合力为
下列关于生活中几个事例的说法,正确的是
A.一辆汽车在平衡力的作用下,一定做匀速直线运动
B.若跳高运动员竖直向下蹬地的力大于他的重力,运动员就能从地上跳起来
C.鸡蛋掉到地面上破裂,是因为地面对蛋壳作用力大于蛋壳对地面的作用力
D.一袋重 的米放在地面上,用 的力竖直向上提它,这袋米受到的合力为
在物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“模型法”等。在下面几个实例中,采用了等效替代法的是
A.研究光现象时,引入“光线”
B.用速度公式来引入压强公式
C.探究同一直线上二个力的合力与分力的关系
D.保持受力面积不变,探究压力的作用效果与压力的关系
如图所示脐橙丰收的情景。重为 的脐橙,从树上落下的过程中同时受到重力和空气阻力的作用。对于脐橙所受合力的大小和方向,以下说法中正确的是
A.大于 ,竖直向上 B.小于 ,竖直向下
C.大于 ,竖直向下 D.小于 ,竖直向上
下列说法中正确的是
A.小刚用 竖直向上的力提放在水平地面上重 的物体时,物体受到的合力为零
B.用力推静止的汽车,车仍静止,是因为推力小于汽车受到的阻力
C.人站在体重秤上静止不动时,人对秤的压力与秤对人的支持力是一对平衡力
D.人在匀速直线运动的列车上立定跳远,向列车行驶的反方向跳,会跳得更远
如图所示,小李把篮球竖直向上抛出,篮球先上升后下落,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,且运动越快受到空气阻力越大,但阻力始终小于球的重力。则篮球在整个运动过程中所受合力大小
A.始终减小 B.始终增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
甲、乙两车同时同地在水平地而上开始做匀速直线运动,它们的 图象分别如图( )和( )所示,由此可确定的是
A.甲的速度大于乙的速度 B.甲、乙的机械能相等
C.甲、乙的距离保持不变 D.甲、乙所受的合力均为零
一个物体受到两个力的作用,若 牛, 牛且在同一直线上,则这两个的合力大小
A.可能是 牛 B.可能是 牛 C.一定是 牛 D.一定是 牛
质量为 千克的物体从空中落下,物体受到的空气阻力为 牛,其所受合力为
A. 牛 B. 牛 C. 牛 D. 牛
跳伞运动员在空中匀速竖直下降过程中
A.他的动能不断增大 B.他受到的重力大于他受到的阻力
C.他受到的合力为零 D.他的机械能守恒
如图所示,重 的木块 在水中处于静止状态,此时受到绳子向下的拉力为 。若绳子突然断了,木块 在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是
A. ,竖直向下 B. ,竖直向上 C. ,竖直向上 D. ,竖直向下
正在竖直下落的篮球,受到了 的重力作用和 的空气阻力作用。关于篮球受到的合力,下面正确的是
A.合力大小为 ,方向竖直向上 B.合力大小为 ,方向竖直向下
C.合力大小为 ,方向竖直向上 D.合力大小为 ,方向竖直向下
如图所示,小明爸爸用 的水平拉力拉车,小明妈妈用 的水平推力推车,他们合力的大小是
A. B. C. D.
重为 的小球,竖直向上抛出,上升和下降过程中受到的空气阻力都是 ,上升和下降过程中所受的合力的大小和方向正确的是
A.上升时大小为 ,方向竖直向上
B.下降时大小为 ,方向竖直向上
C.上升时大小为 ,方向竖直向下
D.下降时大小为 ,方向竖直向下
二、填空题(共5题)
如图甲所示,用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码,弹簧测力计的示数 与弹簧测力计的零刻度线 点上升高度 之间的关系如图乙所示。则钩码的重力大小为 ;当弹簧测力计的示数是 时,钩码受到的合力大小是 。从开始提升到 的过程中,弹簧测力计的拉力对钩码做功为 。
小刚用 的水平推力,将重力为 的木箱沿水平地面向前匀速推行了 ,木箱受到的摩擦力为 ,木箱受到的合力为 。
如果一个力产生的作用效果跟另外两个力共同作用产生的效果相同,那么这个力就叫做那两个力的合力。不共线的两个力也可以合成,但不再是简单的相加、相减。如图所示,斜面上的物体受三个力的作用力保持静止状态,试推断支持力 和摩擦力 合力的方向 。说出你推断的思路: 。
竖直浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为 牛、 牛,该金属块受到的浮力为 牛。已知酒精的密度小于水的密度,现将该金属块浸没在酒精中,则跟其浸没在水中相比,该金属块受到的浮力 ,其受到重力和浮力的合力 (后两格均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
重为 牛的正方体物块,用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时,测力计的示数为 牛,则物块所受浮力的大小为 牛;增大物块浸没的深度,它所受浮力的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);将细线剪断瞬间,物块所受合力的情况为 。
三、综合应用题(共1题)
合力
(1) 如果一个力对物体的作用效果与几个力同时对物体的作用效果 ,这个力就叫做那几个力的 。
(2) 同一直线上两个力的合力,如果方向相同,则合力的大小等于这两个力的 ,方向与两力方向相同;如果方向相反,则合力的大小等于这两个力的 ,方向与较大力方向相同。
四、实验题(共1题)
如图所示是某位同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,请根据该情景,回答下列问题:
(1) 图()、()中:该同学在实验中两次将弹簧都拉伸到同一点的目的是使两次力的作用效果 。(选填“相同”或“不同”);
(2) 如果图()两拉力 ,,则图() 。
五、计算题(共1题)
橡皮球的质量为 千克,在无风时橡皮球从某高度沿竖直方向自由坠落,坠落时橡皮球受到空气阻力 的大小为 牛(保持不变)。求:
(1) 橡皮球受到重力 的大小;
(2) 橡皮球坠落时所受合力 的大小。
答案
一、选择题(共15题)
1. 【答案】B
【知识点】力的合成
2. 【答案】A
【解析】AC选项:因为物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:滑动摩擦力 ,即水平方向上摩擦力和拉力的大小相同,方向相反,则合力为 ,故A错误,C正确;
BD选项:物体做匀速直线运动,竖直方向上支持力等于 ,二力方向相反,则竖直方向的合力为 ,故BD正确。
【知识点】力的合成
3. 【答案】B
【解析】A.一辆汽车在平衡力的作用下,可能做匀速直线运动,也可能静止,故A错误;
B.若跳高运动员竖直向下蹬地的力大于他的重力,根据力和运动的关系知,人获得向上的加速度,运动员 就能从地上跳起来,故B正确;
C.鸡蛋掉到地面上,地面对蛋壳的作用力与蛋壳对地面的作用力是一对相互作用力,所以二力大小相等,故C错误;
D.一袋重 的米放在地面上,用 的力竖直向上提它,地面对米的支持力变小,但米受力仍然平衡,所以这袋米受到的合力为 ,保持静止,故D错误;故选B。
【知识点】力的合成
4. 【答案】C
【知识点】实验:同一直线上二力的合成
5. 【答案】B
【解析】因为重力的方向竖直向下,空气阻力竖直向上,因此合力大小等于重力减去空气阻力,故合力大小小于 ,合力的方向竖直向下,故B正确、ACD错误。
【知识点】力的合成
6. 【答案】A
【解析】用 竖直向上的力提放在水平地面上 物体时,由于拉力小于重力,所以不能把物体提起来,物体处于静止状态,则物体受到的重力、拉力、支持力三力的合力为 ,故A正确;
用力推静止的汽车,车仍静止,说明汽车受平衡力作用,因此汽车受到的推力等于汽车受到的阻力,故B错误;
人站在体重秤上静止不动时,人对秤的压力与秤对人的支持力,二力符合相互作用力的条件,因此二力是一对相互作用力;故C错误;
人在跳远时,由于惯性,人在空中和火车以同样的速度运动,这和人站在静止的火车上是一样的,所以朝各个方向跳都一样远。故D错误。
【知识点】运动和静止的相对性、二力平衡(多力平衡)的应用、力的合成、力的作用是相互的
7. 【答案】A
【解析】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,合力变为两力之和,一开始抛出后篮球的速度最大,阻力最大,所以此时合力最大;当篮球上升过程中,阻力减小合力也逐渐减小,篮球在最高点时,仅受竖直向下的重力作用;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,而下降过程中阻力逐渐增大,合力逐渐减小,所以整个运动过程中,篮球所受合力逐渐减小。由以上分析知,整个过程中,篮球所受的合力始终减小,故A正确,BCD错误。
【知识点】力的合成
8. 【答案】D
【解析】甲、乙两车都做匀速直线运动,由图象可知,甲车在 秒内行驶的路程是 ,乙车在 秒内行驶的路程也是 ,根据 可知,甲、乙两车的速度相同。故A不符合题意;
甲、乙两车的速度相同,高度不变,但是它们的质量未知,所以它们的动能和势能无法判断大小,即它们的机械能大小未知。故B不符合题意;
甲、乙两车运动的方向未知,所以甲、乙两车间的距离无法判断。故C不符合题意;
甲、乙两车都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以甲、乙所受的合力均为零。故D符合题意。
【知识点】平衡状态、力的合成
9. 【答案】A
【解析】一物体在水平方向上受到两个大小分别为 牛和 牛的力,若两力方向相同时合力为:;若两力方向相反时 ,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
【知识点】力的合成
10. 【答案】D
【知识点】力的合成
11. 【答案】C
【知识点】力的合成
12. 【答案】B
【知识点】力的合成
13. 【答案】D
【知识点】力的合成
14. 【答案】D
【知识点】力的合成
15. 【答案】D
【知识点】力的合成
二、填空题(共5题)
16. 【答案】;;
【解析】()钩码离开桌面后测力计的示数不再变化,此时示数即为钩码所受重力大小;根据图乙可知,钩码所受的重力为 ;
()当弹簧测力计的示数是 时,钩码处于静止状态,因此物体受到的合力大小为零;
()当缓缓提钩码离开桌面后,弹簧测力计的示数为 ,钩码通过的距离为
弹簧测力计的拉力对钩码做功:。
【知识点】二力平衡(多力平衡)的应用、弹簧测力计、力的合成、功的计算
17. 【答案】;
【解析】木箱在水平方向上受到摩擦力和推力的作用,木箱处于匀速直线运动状态,所以摩擦力和推力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知,推力等于摩擦力等于 ;推力和摩擦力两者大小相等,方向相反并且在同一直线上,根据同一直线上二力的合成,可以确定木箱受到的合力为 。
【知识点】二力平衡(多力平衡)的应用、力的合成
18. 【答案】竖直向上;
【解析】木块所受支持力和摩擦力的合力与重力是一对平衡力,而重力的方向竖直向下,因此二力的合力方向竖直向上。
【知识点】力的合成
19. 【答案】;
【解析】物体在液体中所受浮力等于液体对物体上下表面的压力差,分析物体受力情况,根据平衡力知识可求出绳子的拉力 ;酒精的密度比水的密度小,浸没时排开水的体积和排开酒精的体积相等,由 可知,金属块受浮力变小,因为 ,金属块重力不变,所以受到重力和浮力的合力将变大。
【知识点】浮力产生的原因、力的合成、浮力的计算
20. 【答案】;,方向竖直向下
【解析】物块所受浮力 ;
增大物块浸没的深度,因为全部浸没,。根据 可知,它所受浮力的大小不变;
将细线剪断瞬间,物块所受的合力:
,
合力的方向与较大的重力方向相同,即物块所受合力的方向竖直向下。
【知识点】用弹簧测力计测量浮力的方法、浮力的计算、力的合成
三、综合应用题(共1题)
21. 【答案】
(1) 相同;合力
(2) 大小之和;大小之差
【知识点】力的合成、合力
四、实验题(共1题)
22. 【答案】
(1) 相同
(2)
【解析】
(2) 图()()中弹簧被拉伸到同一点,说明力 的作用效果与力 、 共同作用的效果相同,即力 是 、 的合力(且 、 在同一直线上、方向相同),故可以得出:。
【知识点】实验:同一直线上二力的合成
五、计算题(共1题)
23. 【答案】
(1) 牛
(2) 牛
【知识点】力的合成、重力的大小