初中物理试卷沪科版 八下 7.2 力的合成

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名称 初中物理试卷沪科版 八下 7.2 力的合成
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文件大小 1.4MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-02-08 18:15:02

文档简介

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初中物理试卷沪科版 八下 7.2 力的合成
一、单选题
1.(2023八上·徐汇期末)某人在车后用大小为10牛的水平力推车,使车在平直公路上匀速向右前进,突然发现车辆前方出现情况,他马上改用大小为20牛的水平拉力使车减速,在减速过程中,车受到路面摩擦力的大小和方向为(  )
A.10 牛,水平向左 B.20牛,水平向左
C.10 牛,水平向右 D.30牛,水平向左
2.(2022·襄阳)如图所示,铁块A重3N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为1N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则F的大小为(  )
A.3N B.4N C.5N D.7N
3.(2022八下·成都期末)如图,放在水平面上物体受到水平力F1=9N和F2=4N的作用时,物体处于静止状态。如果只将F1撤去,下列说法正确的是(  )
A.将向左运动 B.将向右运动
C.所受合力为零 D.所受摩擦力方向不变
4.(2022八下·新都期末)如图甲所示,小杨在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法错误的是(  )
A.0~3s内小杨没有对木箱做功
B.3s~6s内木箱受到的合力大小为6N,方向是水平向右
C.6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向是水平向左
D.如果第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动
5.(2022八下·漳州期末)某物体受到同一直线上的两个力,大小分别为F1=6N,F2=4N。关于这两个力的合力说法正确的是(  )
A.大小一定为10N B.方向一定与F2方向相同
C.大小一定为2N D.方向一定与F1方向相同
6.(2022八下·德庆期中)一个物体同时受到同一直线上两个力的作用,其中F1=3N,F2=4N,若用一个力等效代替这两个力,则这个力的大小可能是(  )
A.2N B.5N C.7N D.9N
7.(2022八下·建阳期中)用150N的力竖直向上提起重100N的一袋大米,大米受到的合力大小和方向是(不考虑空气的阻力)(  )
A.50N,竖直向上 B.50N,竖直向下
C.250N,竖直向上 D.250N,竖直向下
8.(2022八下·将乐期中)关于同一直线上二力的合成,下列说法正确的是(  )
A.求两个力的合力就是把两个力的大小相加
B.两个力的合力,一定大于其中任何一个力
C.两个不为零的力,其合力一定不为零
D.不论两个力的方向如何,合力的方向总是和较大的力方向相同
9.(2022八下·达州期中)如图,一木块放置于水平桌面上,在F1、F2作用下处于静止状态。其中F1=10N,F2=2N,若撒去力F1,则木块在水平方向上受到的合力为(  )
A.,水平向右 B.,水平向左
C.,水平向右 D.
10.(2022八下·黄陂月考)力F1、F2是同一直线上的两个力,它们的合力大小为30N,方向水平向左,已知F1的大小为40N,关于F2的大小和方向,下列说法正确的是(  )
A.F2的大小一定是70N
B.F2的大小一定是10N
C.F2的方向一定水平向右
D.F2的方向可能水平向左,也可能水平向右
11.下列关于合力的说法中,你认为正确的是(  )
A.合力和分力是同时作用于物体上的力
B.任何几个力都可以存在合力
C.只有两个力作用在同一物体上时,才存在合力
D.合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同
12.一个物体受F1、F2两个力作用,若所受的两个力的三要素完全相同,则这个物体所受的合力为(  )
A.0 B.F1+F2 C.F1-F2 D.无法确定
二、多选题
13.(2022·遵义)如图所示,甲、乙两物体叠放在水平桌面上,丙、丁两物体分别由绕过A、B滑轮的轻绳与乙物体相连,乙物体到A、B滑轮的轻绳在同一水平直线上,且甲、乙始终保持相对静止。忽略轻绳的弹性、滑轮摩擦,下列分析正确的是(  )
A.若丙静止,则甲只受到两个力的作用
B.若丁静止,则乙一定受到桌面的摩擦力作用
C.若丁匀速下降,则甲受到的摩擦力方向水平向右
D.若丙匀速下降,则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差
14.(2022八下·西城期末)一个物体受到在同一直线上两个力F1、F2的作用。这两个力的合力F合=5N,若F1=3N,则关于F2的大小和方向,下列情况可能的是(  )
A.F2=2N,与F1方向相同 B.F2=2N,与F合方向相同
C.F2=8N,与F1方向相同 D.F2=8N,与F合方向相同
三、填空题
15.(2022八下·双城期末)跳伞运动员和伞共重800N,若在竖直下落的过程中受到的阻力为600N,不计浮力,则他和伞所受的合力大小是   N,合力的方向是   。
16.(2022八下·宣城期末)如图所示,放在水平桌面上的木块受到F1=8N,F2=3N水平推力作用而静止,此时物体受到的合力为   N;若物体在F1=10N,F2=3N两水平推力作用下向右做匀速直线运动,撤去F1此时物体在水平方向上受到的合力为   N。
17.(2022八下·定远期末)如果几个力共同作用在物体上产生的效果与一个力单独作用在物体上产生的效果相同,则把这个力叫做这几个力的合力,而那几个力叫做这一个力的分力。如图所示,位于水平面上的木块在斜向右上方的拉力F的作用下保持静止状态,则拉力F与静摩擦力F的合力方向   (选填“向上偏左”、“竖直向上”或“向上偏右”)。
18.(2022八下·江城期末)如图是世界上最长的跨海大桥——我国港珠澳大桥。该桥全长为55km,某车以50km/h的运动速度匀速通过整个大桥需    h,以车为参照物,车内的乘客是    (选填“运动“或“静止”)的。在某段直线运动过程中,不计空气阻力,该车在水平方向上所受合力大小为    N。
19.(2022八下·青羊期末)如图所示,在探究“同一直线上二力合成”的实验中,每次实验操作都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证每次实验操作中力的   都是相同的。其中   (填大小关系)。
20.(2022八下·成华期末)今年3月,重庆高新区爆发出新冠疫情,让一线医护人员再次紧张忙碌起来。某护士在核酸检测点用水平力5N推着医护车沿平地匀速前行时,前方突然匆匆走来一名医生,她连忙用10N拉力向后拽车,医护车在减速前进过程中受到的合力为   N,减速时车的惯性   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.(2022八下·肇源期末)一个物体同时受到两个力的作用,每个力的大小都是F,若这两个力的三要素相同,则它们的合力大小为   ;方向同   ,若将其中一个力反向且两力仍在同一直线上,则它们的合力大小为   。
22.(2022八下·长垣期中)拔河比赛前,老师向同学们展示了某团队拔河比赛时的情景,如图所示,并强调了比赛中的几个技巧,如下表所示。请你写出这两条技巧背后蕴含的物理知识。
拔河比赛技巧 蕴含的物理知识
⑴挑选体重大的同学参赛    
⑵发力时,绳子一定要拉直,听到口号一起用力往后拉    
23.一个木箱放在水平地面上,用220 N的水平拉力恰能将它拉动。现在两个人同时拉它,一个人的拉力为400 N,方向水平向西;另一个人的拉力为260 N,方向水平向东。这时木箱   (选填“能”或“不能”)被拉动,原因是   。
四、实验探究题
24.(2022八下·建阳期中)如图为了研究“同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果”,小华选用了橡皮筋、弹簧测力计等器材,设计了如图(a)、(b)所示的实验。
(1)实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是   ;
(2)本实验研究过程中采用的科学方法是   (选填“等效替代”“控制变量”或“理想模型”);
(3)由实验可得出的结论是:在同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于两个力大小之   。
五、计算题
25.(2023八上·徐汇期末)有一物体在大小为11牛的水平拉力F作用下,以2米/秒的速度在水平地面上做匀速直线运动,其s-t图像如图所示。求:
(1)该物体在A、B间通过的路程s;
(2)当物体受到的拉力方向不变、大小减小为8牛时,物体所受合力的大小。
26.(2022八上·黄浦月考)质量是10千克的物体,在大小为30牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动,如图所示,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,求:
(1)物体所受的重力G的大小。
(2)物体所受阻力f的大小和方向。
(3)物体在水平方向上所受合力F合的大小和方向。
27.(2022·合肥模拟)合力和分力是“等效”的关系,如图甲所示,可以用合力替代分力从而简化问题:整体法是在分析物理问题时常用的方法,如图乙所示,当两个物体相对静止时,可以把两个物体“打包”成一个整体来看,这就是“整体法”,选好研究对象也可以简化问题。请你根据上述思想解决如下问题:
(1)如图丙所示,重为G的物块放在水平桌面上,用水平向右的力F1作用于物块,物块保持静止,试求物块受到的摩擦力的大小和方向;
(2)如图丁所示,重为G的物块放在水平桌面上,用方向相反的两个水平拉力F2、F3(F2<F3)作用于物块,物块保持静止,试求地面对物块的摩擦力大小和方向;
(3)如图戊所示,重均为G的物块AB叠放在水平桌面上,物块A受到水平向右的拉力F5作用,物块B受到水平向左的拉力F4作用,且F4<F5,AB两物块都保持静止,试求物块B对A、水平桌面对B的摩擦力大小和方向。
28.(2022八下·德庆期中)质量为1000千克的汽车,在1500牛的水平牵引力作用下,在水平地面上做直线运动,运动过程所受的水平方向阻力f为汽车重力的0.1倍,求:
(1)汽车所受的重力G;
(2)在水平方向上受到合力F合。
六、综合题
29.(2023八上·徐汇期末)把一个小球竖直向上抛出,小球在空中受到重力G和空气阻力f的作用,重力为10牛,空气阻力方向始终与运动方向相反,大小为重力的0.1倍,且保持不变。在上升过程中:
(1)画出小球所受力的示意图;
(2)求所受合力F的大小和方向。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力与运动的关系;力的合成与应用
【解析】【解答】当人在车后用10牛的水平向右的力推小车时,车在平直公路上匀速前进,所以车在水平方向受到的摩擦力与推力是一对平衡力,则f=F推=10N
当人拉车时,车对平直公路的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以受到的摩擦力大小不变,仍为10N,而此时车的速度仍然向前,故车受到的摩擦力方向不变,即水平向左,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】计算同一直线上力的合力,方向相同时相加,方向相反相减,合力的方向和较大的力的方向一致。
2.【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,由于B对墙壁没有压力的作用,B与墙壁之间无摩擦力;整体处于平衡状态,则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力为
取走铜块B,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动,A受到竖直向下的重力、竖直向上的力F、竖直向下的滑动摩擦力的作用,由于粗糙程度和接触面受到的压力没有变化,A受到的滑动摩擦力不变,则
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用;根据物体受到的力,计算合力。
3.【答案】C
【知识点】力的合成与应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】当物体受到两个水平推力F1=9N和F2=4N的作用时,处于静止状态,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由力的平衡,此时的摩擦力大小为f=F1-F2=9N-4N=5N
方向水平向左,即物体的最大静摩擦力不小于5N。如果只将F1撤去后,物体受到水平向左的4N的力作用,此力小于最大静摩擦力,则此时物体将处于静止状态,此时所受摩擦力大小为4N,方向与F2的方向相反,即物体所受摩擦力方向右;因物体处于静止状态,故所受合力为0,ABD不正确,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】处于静止状态,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由力的平衡,此时的摩擦力大小为f=F1-F2;物体处于静止状态,所受合力为0。
4.【答案】B
【知识点】力的合成与应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.由乙图可知木箱在0~3s内受到的推力为3N,由丙可知此时木箱的速度为0,即没有运动,所以小杨对木箱没有做功,A正确,不符合题意;
BC.由可知木箱在9~12s内受到的推力为6N,由图丙可知木箱在9~12s内做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力等于推力为6N,由图乙可知木箱在3~6s内受到的推力为9N,滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力不变为6N,此时合力的大小为
合力方向跟推力方向相同,水平向右;所以6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向与运动方向相反,水平向左,B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.由与接触面不光滑,木箱受到摩擦力的作用,在第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力方向与相对运动方向相反;撒去推力,木箱受摩擦力,将做减速直线运动。
5.【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】当同一直线上的两个力方向相同时,合力F=F1+F2=6N+4N=10N
合力的方向与F1和F2的方向相同。
当同一直线上的两个力方向相反时,合力F′=F1-F2=6N-4N=2N
合力的方向与较大的力F1的方向相同,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】当同一直线上的两个力方向相同时,合力F=F1+F2,合力的方向与F1和F2的方向相同;当同一直线上的两个力方向相反时,合力F′=F1-F2,合力的方向与较大的力F1的方向相同。
6.【答案】C
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】作用在同一个物体、同一直线上的两个力, , ;当两个力的方向相反时,合力为
当两个力的方向相同时,合力为
因此合力有两种情况,可能是1N,也可能是7N。
故答案为:C。
【分析】同一直线上物体受到的力,方向相同时,相加,方向相反时,力相减。
7.【答案】A
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】大米受到竖直向下的重力100N,竖直向上的拉力150N,则大米受到的合力
方向与拉力F的方向相同,即竖直向上,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】对大米受力分析,然后根据同一直线上力的合成方法求出物体受到的合力。
8.【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】A.同一直线、方向相同二个力的合力大小等于二力之和,但同一直线、方向相反反二力的合力大小等于二力之差,A不符合题意;
B.因为同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差,因此合力大小不一定大于其中任何一个力,B不符合题意;
C.如果物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,C不符合题意;
D.同一直线方向相同二力的合力方向与两个分力的方向相同;当二力方向相反时,合力方向与较大力的方向相同,所以不论两个力的方向如何,合力的方向总是和较大的力的方向相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同一直线、方向相同二个力的合力大小等于二力之和,但同一直线、方向相反反二力的合力大小等于二力之差,合力方向与较大力的方向相同。
9.【答案】D
【知识点】力与运动的关系;力的合成与应用
【解析】【解答】F1=10N,方向向右,F2=2N,方向向左,小木块处于静止状态,所以小木块受到向左的摩擦力,摩擦力大小为
若撒去力F1,因为F2<8N,所以小木块继续保持静止状态,则木块在水平方向上受到的合力为0,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】对物体进行受力分析,由力的合成可得出静摩擦力的大小;撤去拉力后,根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否静止,则可求出木块受到的合力。
10.【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】已知合力大小为F=30N,方向向左,F1大小为40N,可知合力小于其中一个分力,因此二力方向一定相反,如果F1的方向水平向右,则F2方向水平向左,大小为
如果F1的方向水平向左,则F2方向水平向右,大小为。
故答案为:D。
【分析】根据物体受到的合力和其中一个分力,结合不同方向,可以计算另一个分力大小。
11.【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】如果一个力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,则这一个力就是这几个力的合力,这几个力就是这一个力的分力。
AD:合力和分力的作用效果相同,是等效替代关系,故A错误,D正确;
BC:作用在同一物体上几个力才能求合力,故BC错误;
故选D。
【分析】如果一个力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,则这一个力就是这几个力的合力,这几个力就是这一个力的分力。合力和分力是等效替代关系。
12.【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】如果两个力大小,方向,作用点都相同,则这两个力的合力大小为两个力大小之和,方向与这两个力方向相同。
故选B。
【分析】同一直线上两个的合成:方向相同时,合力大小等于两个力大小之和,方向与这两个力的方向相同;方向相反时,合力大小等于两个力大小之差的绝对值,方向与较大的力的方向相同。
13.【答案】A,D
【知识点】力的合成与应用;摩擦力产生的条件;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.若丙静止,则甲、乙处于静止状态,即甲处于平衡状态,则甲只受到重力和乙的支持力的作用,A符合题意;
B.若丁静止,则甲、乙处于静止状态,即乙相对于桌面静止,所以乙不一定受到桌面的摩擦力作用,B不符合题意;
C.若丁匀速下降,则甲、乙一起向右做匀速直线运动,即甲相对于乙静止且没有运动趋势,所以甲没有受摩擦力,C不符合题意;
D.若丙匀速下降,则甲、乙一起向左做匀速直线运动,则有乙受到向左的力等于乙受到向右的力,即G丙=f+G丁
所以得f = G丙-G丁
则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】物体间没有相互运动趋势,不产生摩擦力;匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用;根据物体受到的多个力,计算合力。
14.【答案】A,B,D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】ABC.若在同一直线上两个力F1、F2的方向相同时,合力的方向与F1、F2的方向相同,F2的大小F2= F合- F1=5N-3N=2N
AB符合题意,C不符合题意;
D.若在同一直线上两个力F1、F2的方向相反时,因为F合> F1,则合力的方向与F2的方向相同,F2的大小F2= F合+F1=5N+3N=8N
D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据合力和已知的力,结合方向的不同,可以计算分力大小。
15.【答案】200;竖直向下
【知识点】重力的方向;力的合成与应用
【解析】【解答】根据题意知道,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=G-F阻=800N-600N=200N
方向竖直向下。
【分析】根据物体受到的力和方向,计算合力;合力的方向和较大的力的方向一致。
16.【答案】0;10
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】物体在水平面上静止,处于平衡状态,受到的合力为0。
若物体在F1=10N,F2=3N两水平推力作用下向右匀速运动,则此时物体水平方向上受平衡力,除受两个推力外,还受水平向左的滑动摩擦力,滑动摩擦力大小f= F1﹣F2 =10N﹣3N=7N
此时撤去F1,则物体在水平方向上受到向左3N的推力和向左7N的摩擦力,则所受的合力为3N+7N=10N
方向水平向左。
【分析】静止的物体受到平衡力,平衡力合力为零;根据物体受到的力和方向,计算合力大小。
17.【答案】竖直向上
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】物体受四个力作用处于平衡状态,四个力的合力一定为零,这4个力分别是斜向右上方的拉力F、静摩擦力Ff、桌面对它竖直向上的支持力、重力;其中重力G竖直向下,摩擦力Ff水平向左,支持力竖直向上,拉力斜向右上方;由于四力平衡,任意两个力的合力与剩余的两个力的合力等值、反向、共线;重力和支持力的合力方向在竖直方向,故拉力F与静摩擦力Ff的合力方向也在竖直方向,因重力与支持力的合力竖直向下,故拉力F与摩擦力Ff的合力方向竖直向上。
【分析】根据物体受到的力,结合静止的物体受到平衡力,结合二力平衡计算合力。
18.【答案】1.1;静止;0
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用;参照物及其选择
【解析】【解答】由题意可知,桥全长为55km,某车以50km/h的运动速度匀速通过整个大桥,需要的时间为
以车为参照物,车内的乘客相对于车,位置没有发生改变,所以以车为参照物,车内的乘客是静止的。
由题意可知,汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,即该车在水平方向上所受合力大小为0N。
【分析】利用路程和速度的比值,计算时间;相对于参照物,没有位置变化是运动的;平衡力的合力为零。
19.【答案】作用效果;=
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】在实验中,都将弹簧由A拉伸到B位置,即使弹簧的形变程度相同,则每次力产生的效果是相同的;根据图像可知,,所以F1、F2与F3、F4之间的关系为
【分析】力的作用效果相同时,可以计算分力计算合力;根据力的大小和力的方向,计算合力。
20.【答案】15;不变
【知识点】惯性及其现象;力的合成与应用
【解析】【解答】护士用水平力5N推着医护车沿平地匀速前行时,地面对小车的摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,所以地面对小车的摩擦力是5N,方向向后;护士在用10N拉力向后拽车时,小车仍在向前运动,此时受到的摩擦力的大小和方向都没有变化,所以合力大小等于向后的拉力和摩擦力之和F合=F+f=10N+5N=15N
惯性是物体本身的固有属性,惯性大小与物体的质量有关,质量大惯性大。减速时小车质量不变,惯性不变。
【分析】合力大小等于向后的拉力和摩擦力之和;惯性是物体本身的固有属性,惯性大小与物体的质量有关,质量大惯性大。
21.【答案】2F;F的方向;0
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】一个物体同时受到两个力的作用,若这两个力的三要素相同,即大小、方向和作用点相同,它们的合力大小为F合=F+F=2F
合力的方向与F的方向相同。
若将其中一个力反向且两力仍在同一直线上,则它们的合力大小为F合'=F-F=0
【分析】根据F合=F+F=2F,求出合力大小并确定方向;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力,它们的合力为零。
22.【答案】压力越大,滑动摩擦力越大;同一直线上、同方向的力的合力大于每一个力
【知识点】力的合成与应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)体重大的同学对地面的压力大,压力越大,受到地面对他的摩擦力就越大,不容易被拉动。
(2)作用在同一直线上的力,方向相同,并同时作用,产生的合力最大。
【分析】压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;在同一直线上,方向相同时,合力最大。
23.【答案】不能;人施加的拉力的合力小于摩擦力
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】用220 N的水平拉力恰能将它拉动,由二力平衡可知木箱受到的摩擦力为220N。现在两个人同时拉它,一个人的拉力为400 N,方向水平向西;另一个人的拉力为260 N,方向水平向东。两人拉力的合力为F合=400N-260N=140N<220N,人施加的拉力的合力小于摩擦力,所以木箱不能被拉动。
【分析】要让木箱被拉动,则木箱受到的拉力的合力至少等于摩擦力。
24.【答案】(1)使力的作用效果相同
(2)等效替代
(3)和
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】(1)实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点,橡皮筋的形变量相同,其目的是使得两次实验中力的作用效果相同。
(2)实验中,通过比较橡皮筋的形变量来比较力的作用效果,利用了“等效替代”的研究方法。
(3)两次实验中,橡皮筋的形变量相同,故可知,在同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于两个力大小之和。
【分析】(1)在实验中研究的目的是两力的共同效果,故为了使效果相同,应让橡皮盘伸长相同的长度,故应将橡皮盘拉至O点。
(2)由各弹簧秤的示数可知,两个弹簧秤的示数之和与一个弹簧秤拉时的示数相等。
(3)本实验中应用了等效替代法,分析题目中的各实验采用的方法,作出选择。
25.【答案】(1)解:根据图像知道,物体在A、B间运动的时间为t=5s-2s=3s
由 知道,物体在A、B间通过的路程s=vt=2m/s×(5s-2s)=6m
答:该物体在A、B间通过的路程为6m
(2)解:物体匀速直线运动,受到的摩擦力f=F=11N
因为滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以拉力减小为8N时,物体受到的摩擦力仍为11N不变,因为此时摩擦力和拉力的方向相反,且在同一条直线上,所以合力的大小为F合=f-F=11N-8N=3N
答:当物体受到的拉力方向不变、大小减小为8牛时,物体所受合力的大小为3N
【知识点】速度公式及其应用;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据速度和时间的乘积计算路程;
(2)根据物体受到的力的大小和方向,计算合力。
26.【答案】(1)解:物体所受的重力
答∶物体所受的重力G的大小为98N;
(2)解:由题知,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,则物体受到的阻力为
物体在水平地面上向右做直线运动,则物体受到的阻力方向水平向左。
答∶物体所受阻力f的大小为19.6N,方向水平向左;
(3)解:由题意可知,物体受到的拉力和阻力在同一直线上且方向相反,所以合力的大小为
其方向与拉力的方向相同,即水平向右。
答∶物体在水平方向上所受合力F合的大小为10.4N,方向水平向右。
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量,计算重力大小;
(2)根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力;摩擦力的方向和物体相对运动方向相反;
(3)根据物体受到的力,计算合力,判断方向。
27.【答案】(1)解:由图丙可知,重为G的物块放在水平桌面上,用水平向右的力F1作用于物块,物块保持静止,物块受到的拉力和摩擦力是平衡力,拉力的方向水平向右,摩擦力的方向水平向左,由二力平衡条件得到摩擦力大小f1=F1
答:物块受到的摩擦力的大小是F1,方向水平向左;
(2)解:由图丁可知,物块处于静止状态,受到水平向右的拉力F3和水平向左的拉力F2,由于F2<F3
所以物块受到水平向右的合力F合1=F3-F2
物块受到水平向右的合力和摩擦力是平衡力,摩擦力的方向水平向左,摩擦力的大小f2=F合1=F3-F2
答:地面对物块的摩擦力大小是F3-F2,方向水平向左;
(3)解:由图戊可知,物块A受到水平向右的拉力F5作用,处于静止状态,物块A受到的拉力和摩擦力是平衡力,物块B对A的摩擦力的方向水平向左,摩擦力的大小f3=F5
将AB看出一个整体,受到水平向右的拉力F5和水平向左的拉力F4,因为F4<F5
所以物块受到水平向右的合力F合2=F5-F4
物块受到水平向右的合力和摩擦力是平衡力,摩擦力的方向水平向左,摩擦力的大小f4=F合2=F5-F4
答:物块B对A摩擦力大小是F5,方向水平向左;水平桌面对B的摩擦力大小是F5-F4,方向水平向左。
【知识点】力的合成与应用
【解析】【分析】(1)静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等,方向相反;
(2)根据物体受到的力,计算合力;
(3)根据物体受到的力,计算合力大小;物体受到的摩擦力和物体的相对运动方向相反。
28.【答案】(1)解:已知汽车质量为m=1000kg,则汽车所受的重力
答:汽车所受的重力为G是9800N;
(2)解:由题意可知,汽车所受的阻力为
汽车受到的水平牵引力为F=1500N,则水平方向汽车受到的合力为
答:在水平方向上受到合力F合是520N。
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力大小;
(2)利用摩擦力和重力关系,计算摩擦力,结合物体受到的力,计算物体受到的合力。
29.【答案】(1)解:小球所受的阻力为
小球向上运动,受到了竖直线下的重力和向下的阻力,故受力示意图如图所示:
(2)解:所受合力F的大小为
合力方向:竖直向下
答:所受合力F的大小为11N,方向为竖直向下。
【知识点】重力示意图;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据摩擦力和物体重力的关系,计算摩擦力,根据物体受到的力和方向,画出物体受力情况;
(2)根据物体受到的力的大小和方向,计算合力。
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初中物理试卷沪科版 八下 7.2 力的合成
一、单选题
1.(2023八上·徐汇期末)某人在车后用大小为10牛的水平力推车,使车在平直公路上匀速向右前进,突然发现车辆前方出现情况,他马上改用大小为20牛的水平拉力使车减速,在减速过程中,车受到路面摩擦力的大小和方向为(  )
A.10 牛,水平向左 B.20牛,水平向左
C.10 牛,水平向右 D.30牛,水平向左
【答案】A
【知识点】力与运动的关系;力的合成与应用
【解析】【解答】当人在车后用10牛的水平向右的力推小车时,车在平直公路上匀速前进,所以车在水平方向受到的摩擦力与推力是一对平衡力,则f=F推=10N
当人拉车时,车对平直公路的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以受到的摩擦力大小不变,仍为10N,而此时车的速度仍然向前,故车受到的摩擦力方向不变,即水平向左,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】计算同一直线上力的合力,方向相同时相加,方向相反相减,合力的方向和较大的力的方向一致。
2.(2022·襄阳)如图所示,铁块A重3N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为1N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则F的大小为(  )
A.3N B.4N C.5N D.7N
【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,由于B对墙壁没有压力的作用,B与墙壁之间无摩擦力;整体处于平衡状态,则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力为
取走铜块B,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动,A受到竖直向下的重力、竖直向上的力F、竖直向下的滑动摩擦力的作用,由于粗糙程度和接触面受到的压力没有变化,A受到的滑动摩擦力不变,则
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用;根据物体受到的力,计算合力。
3.(2022八下·成都期末)如图,放在水平面上物体受到水平力F1=9N和F2=4N的作用时,物体处于静止状态。如果只将F1撤去,下列说法正确的是(  )
A.将向左运动 B.将向右运动
C.所受合力为零 D.所受摩擦力方向不变
【答案】C
【知识点】力的合成与应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】当物体受到两个水平推力F1=9N和F2=4N的作用时,处于静止状态,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由力的平衡,此时的摩擦力大小为f=F1-F2=9N-4N=5N
方向水平向左,即物体的最大静摩擦力不小于5N。如果只将F1撤去后,物体受到水平向左的4N的力作用,此力小于最大静摩擦力,则此时物体将处于静止状态,此时所受摩擦力大小为4N,方向与F2的方向相反,即物体所受摩擦力方向右;因物体处于静止状态,故所受合力为0,ABD不正确,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】处于静止状态,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由力的平衡,此时的摩擦力大小为f=F1-F2;物体处于静止状态,所受合力为0。
4.(2022八下·新都期末)如图甲所示,小杨在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法错误的是(  )
A.0~3s内小杨没有对木箱做功
B.3s~6s内木箱受到的合力大小为6N,方向是水平向右
C.6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向是水平向左
D.如果第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动
【答案】B
【知识点】力的合成与应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.由乙图可知木箱在0~3s内受到的推力为3N,由丙可知此时木箱的速度为0,即没有运动,所以小杨对木箱没有做功,A正确,不符合题意;
BC.由可知木箱在9~12s内受到的推力为6N,由图丙可知木箱在9~12s内做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力等于推力为6N,由图乙可知木箱在3~6s内受到的推力为9N,滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力不变为6N,此时合力的大小为
合力方向跟推力方向相同,水平向右;所以6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向与运动方向相反,水平向左,B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.由与接触面不光滑,木箱受到摩擦力的作用,在第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力方向与相对运动方向相反;撒去推力,木箱受摩擦力,将做减速直线运动。
5.(2022八下·漳州期末)某物体受到同一直线上的两个力,大小分别为F1=6N,F2=4N。关于这两个力的合力说法正确的是(  )
A.大小一定为10N B.方向一定与F2方向相同
C.大小一定为2N D.方向一定与F1方向相同
【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】当同一直线上的两个力方向相同时,合力F=F1+F2=6N+4N=10N
合力的方向与F1和F2的方向相同。
当同一直线上的两个力方向相反时,合力F′=F1-F2=6N-4N=2N
合力的方向与较大的力F1的方向相同,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】当同一直线上的两个力方向相同时,合力F=F1+F2,合力的方向与F1和F2的方向相同;当同一直线上的两个力方向相反时,合力F′=F1-F2,合力的方向与较大的力F1的方向相同。
6.(2022八下·德庆期中)一个物体同时受到同一直线上两个力的作用,其中F1=3N,F2=4N,若用一个力等效代替这两个力,则这个力的大小可能是(  )
A.2N B.5N C.7N D.9N
【答案】C
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】作用在同一个物体、同一直线上的两个力, , ;当两个力的方向相反时,合力为
当两个力的方向相同时,合力为
因此合力有两种情况,可能是1N,也可能是7N。
故答案为:C。
【分析】同一直线上物体受到的力,方向相同时,相加,方向相反时,力相减。
7.(2022八下·建阳期中)用150N的力竖直向上提起重100N的一袋大米,大米受到的合力大小和方向是(不考虑空气的阻力)(  )
A.50N,竖直向上 B.50N,竖直向下
C.250N,竖直向上 D.250N,竖直向下
【答案】A
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】大米受到竖直向下的重力100N,竖直向上的拉力150N,则大米受到的合力
方向与拉力F的方向相同,即竖直向上,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】对大米受力分析,然后根据同一直线上力的合成方法求出物体受到的合力。
8.(2022八下·将乐期中)关于同一直线上二力的合成,下列说法正确的是(  )
A.求两个力的合力就是把两个力的大小相加
B.两个力的合力,一定大于其中任何一个力
C.两个不为零的力,其合力一定不为零
D.不论两个力的方向如何,合力的方向总是和较大的力方向相同
【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】A.同一直线、方向相同二个力的合力大小等于二力之和,但同一直线、方向相反反二力的合力大小等于二力之差,A不符合题意;
B.因为同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差,因此合力大小不一定大于其中任何一个力,B不符合题意;
C.如果物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,C不符合题意;
D.同一直线方向相同二力的合力方向与两个分力的方向相同;当二力方向相反时,合力方向与较大力的方向相同,所以不论两个力的方向如何,合力的方向总是和较大的力的方向相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同一直线、方向相同二个力的合力大小等于二力之和,但同一直线、方向相反反二力的合力大小等于二力之差,合力方向与较大力的方向相同。
9.(2022八下·达州期中)如图,一木块放置于水平桌面上,在F1、F2作用下处于静止状态。其中F1=10N,F2=2N,若撒去力F1,则木块在水平方向上受到的合力为(  )
A.,水平向右 B.,水平向左
C.,水平向右 D.
【答案】D
【知识点】力与运动的关系;力的合成与应用
【解析】【解答】F1=10N,方向向右,F2=2N,方向向左,小木块处于静止状态,所以小木块受到向左的摩擦力,摩擦力大小为
若撒去力F1,因为F2<8N,所以小木块继续保持静止状态,则木块在水平方向上受到的合力为0,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】对物体进行受力分析,由力的合成可得出静摩擦力的大小;撤去拉力后,根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否静止,则可求出木块受到的合力。
10.(2022八下·黄陂月考)力F1、F2是同一直线上的两个力,它们的合力大小为30N,方向水平向左,已知F1的大小为40N,关于F2的大小和方向,下列说法正确的是(  )
A.F2的大小一定是70N
B.F2的大小一定是10N
C.F2的方向一定水平向右
D.F2的方向可能水平向左,也可能水平向右
【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】已知合力大小为F=30N,方向向左,F1大小为40N,可知合力小于其中一个分力,因此二力方向一定相反,如果F1的方向水平向右,则F2方向水平向左,大小为
如果F1的方向水平向左,则F2方向水平向右,大小为。
故答案为:D。
【分析】根据物体受到的合力和其中一个分力,结合不同方向,可以计算另一个分力大小。
11.下列关于合力的说法中,你认为正确的是(  )
A.合力和分力是同时作用于物体上的力
B.任何几个力都可以存在合力
C.只有两个力作用在同一物体上时,才存在合力
D.合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同
【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】如果一个力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,则这一个力就是这几个力的合力,这几个力就是这一个力的分力。
AD:合力和分力的作用效果相同,是等效替代关系,故A错误,D正确;
BC:作用在同一物体上几个力才能求合力,故BC错误;
故选D。
【分析】如果一个力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,则这一个力就是这几个力的合力,这几个力就是这一个力的分力。合力和分力是等效替代关系。
12.一个物体受F1、F2两个力作用,若所受的两个力的三要素完全相同,则这个物体所受的合力为(  )
A.0 B.F1+F2 C.F1-F2 D.无法确定
【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】如果两个力大小,方向,作用点都相同,则这两个力的合力大小为两个力大小之和,方向与这两个力方向相同。
故选B。
【分析】同一直线上两个的合成:方向相同时,合力大小等于两个力大小之和,方向与这两个力的方向相同;方向相反时,合力大小等于两个力大小之差的绝对值,方向与较大的力的方向相同。
二、多选题
13.(2022·遵义)如图所示,甲、乙两物体叠放在水平桌面上,丙、丁两物体分别由绕过A、B滑轮的轻绳与乙物体相连,乙物体到A、B滑轮的轻绳在同一水平直线上,且甲、乙始终保持相对静止。忽略轻绳的弹性、滑轮摩擦,下列分析正确的是(  )
A.若丙静止,则甲只受到两个力的作用
B.若丁静止,则乙一定受到桌面的摩擦力作用
C.若丁匀速下降,则甲受到的摩擦力方向水平向右
D.若丙匀速下降,则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差
【答案】A,D
【知识点】力的合成与应用;摩擦力产生的条件;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.若丙静止,则甲、乙处于静止状态,即甲处于平衡状态,则甲只受到重力和乙的支持力的作用,A符合题意;
B.若丁静止,则甲、乙处于静止状态,即乙相对于桌面静止,所以乙不一定受到桌面的摩擦力作用,B不符合题意;
C.若丁匀速下降,则甲、乙一起向右做匀速直线运动,即甲相对于乙静止且没有运动趋势,所以甲没有受摩擦力,C不符合题意;
D.若丙匀速下降,则甲、乙一起向左做匀速直线运动,则有乙受到向左的力等于乙受到向右的力,即G丙=f+G丁
所以得f = G丙-G丁
则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】物体间没有相互运动趋势,不产生摩擦力;匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用;根据物体受到的多个力,计算合力。
14.(2022八下·西城期末)一个物体受到在同一直线上两个力F1、F2的作用。这两个力的合力F合=5N,若F1=3N,则关于F2的大小和方向,下列情况可能的是(  )
A.F2=2N,与F1方向相同 B.F2=2N,与F合方向相同
C.F2=8N,与F1方向相同 D.F2=8N,与F合方向相同
【答案】A,B,D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】ABC.若在同一直线上两个力F1、F2的方向相同时,合力的方向与F1、F2的方向相同,F2的大小F2= F合- F1=5N-3N=2N
AB符合题意,C不符合题意;
D.若在同一直线上两个力F1、F2的方向相反时,因为F合> F1,则合力的方向与F2的方向相同,F2的大小F2= F合+F1=5N+3N=8N
D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据合力和已知的力,结合方向的不同,可以计算分力大小。
三、填空题
15.(2022八下·双城期末)跳伞运动员和伞共重800N,若在竖直下落的过程中受到的阻力为600N,不计浮力,则他和伞所受的合力大小是   N,合力的方向是   。
【答案】200;竖直向下
【知识点】重力的方向;力的合成与应用
【解析】【解答】根据题意知道,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=G-F阻=800N-600N=200N
方向竖直向下。
【分析】根据物体受到的力和方向,计算合力;合力的方向和较大的力的方向一致。
16.(2022八下·宣城期末)如图所示,放在水平桌面上的木块受到F1=8N,F2=3N水平推力作用而静止,此时物体受到的合力为   N;若物体在F1=10N,F2=3N两水平推力作用下向右做匀速直线运动,撤去F1此时物体在水平方向上受到的合力为   N。
【答案】0;10
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】物体在水平面上静止,处于平衡状态,受到的合力为0。
若物体在F1=10N,F2=3N两水平推力作用下向右匀速运动,则此时物体水平方向上受平衡力,除受两个推力外,还受水平向左的滑动摩擦力,滑动摩擦力大小f= F1﹣F2 =10N﹣3N=7N
此时撤去F1,则物体在水平方向上受到向左3N的推力和向左7N的摩擦力,则所受的合力为3N+7N=10N
方向水平向左。
【分析】静止的物体受到平衡力,平衡力合力为零;根据物体受到的力和方向,计算合力大小。
17.(2022八下·定远期末)如果几个力共同作用在物体上产生的效果与一个力单独作用在物体上产生的效果相同,则把这个力叫做这几个力的合力,而那几个力叫做这一个力的分力。如图所示,位于水平面上的木块在斜向右上方的拉力F的作用下保持静止状态,则拉力F与静摩擦力F的合力方向   (选填“向上偏左”、“竖直向上”或“向上偏右”)。
【答案】竖直向上
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】物体受四个力作用处于平衡状态,四个力的合力一定为零,这4个力分别是斜向右上方的拉力F、静摩擦力Ff、桌面对它竖直向上的支持力、重力;其中重力G竖直向下,摩擦力Ff水平向左,支持力竖直向上,拉力斜向右上方;由于四力平衡,任意两个力的合力与剩余的两个力的合力等值、反向、共线;重力和支持力的合力方向在竖直方向,故拉力F与静摩擦力Ff的合力方向也在竖直方向,因重力与支持力的合力竖直向下,故拉力F与摩擦力Ff的合力方向竖直向上。
【分析】根据物体受到的力,结合静止的物体受到平衡力,结合二力平衡计算合力。
18.(2022八下·江城期末)如图是世界上最长的跨海大桥——我国港珠澳大桥。该桥全长为55km,某车以50km/h的运动速度匀速通过整个大桥需    h,以车为参照物,车内的乘客是    (选填“运动“或“静止”)的。在某段直线运动过程中,不计空气阻力,该车在水平方向上所受合力大小为    N。
【答案】1.1;静止;0
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用;参照物及其选择
【解析】【解答】由题意可知,桥全长为55km,某车以50km/h的运动速度匀速通过整个大桥,需要的时间为
以车为参照物,车内的乘客相对于车,位置没有发生改变,所以以车为参照物,车内的乘客是静止的。
由题意可知,汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,即该车在水平方向上所受合力大小为0N。
【分析】利用路程和速度的比值,计算时间;相对于参照物,没有位置变化是运动的;平衡力的合力为零。
19.(2022八下·青羊期末)如图所示,在探究“同一直线上二力合成”的实验中,每次实验操作都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证每次实验操作中力的   都是相同的。其中   (填大小关系)。
【答案】作用效果;=
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】在实验中,都将弹簧由A拉伸到B位置,即使弹簧的形变程度相同,则每次力产生的效果是相同的;根据图像可知,,所以F1、F2与F3、F4之间的关系为
【分析】力的作用效果相同时,可以计算分力计算合力;根据力的大小和力的方向,计算合力。
20.(2022八下·成华期末)今年3月,重庆高新区爆发出新冠疫情,让一线医护人员再次紧张忙碌起来。某护士在核酸检测点用水平力5N推着医护车沿平地匀速前行时,前方突然匆匆走来一名医生,她连忙用10N拉力向后拽车,医护车在减速前进过程中受到的合力为   N,减速时车的惯性   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】15;不变
【知识点】惯性及其现象;力的合成与应用
【解析】【解答】护士用水平力5N推着医护车沿平地匀速前行时,地面对小车的摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,所以地面对小车的摩擦力是5N,方向向后;护士在用10N拉力向后拽车时,小车仍在向前运动,此时受到的摩擦力的大小和方向都没有变化,所以合力大小等于向后的拉力和摩擦力之和F合=F+f=10N+5N=15N
惯性是物体本身的固有属性,惯性大小与物体的质量有关,质量大惯性大。减速时小车质量不变,惯性不变。
【分析】合力大小等于向后的拉力和摩擦力之和;惯性是物体本身的固有属性,惯性大小与物体的质量有关,质量大惯性大。
21.(2022八下·肇源期末)一个物体同时受到两个力的作用,每个力的大小都是F,若这两个力的三要素相同,则它们的合力大小为   ;方向同   ,若将其中一个力反向且两力仍在同一直线上,则它们的合力大小为   。
【答案】2F;F的方向;0
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】一个物体同时受到两个力的作用,若这两个力的三要素相同,即大小、方向和作用点相同,它们的合力大小为F合=F+F=2F
合力的方向与F的方向相同。
若将其中一个力反向且两力仍在同一直线上,则它们的合力大小为F合'=F-F=0
【分析】根据F合=F+F=2F,求出合力大小并确定方向;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力,它们的合力为零。
22.(2022八下·长垣期中)拔河比赛前,老师向同学们展示了某团队拔河比赛时的情景,如图所示,并强调了比赛中的几个技巧,如下表所示。请你写出这两条技巧背后蕴含的物理知识。
拔河比赛技巧 蕴含的物理知识
⑴挑选体重大的同学参赛    
⑵发力时,绳子一定要拉直,听到口号一起用力往后拉    
【答案】压力越大,滑动摩擦力越大;同一直线上、同方向的力的合力大于每一个力
【知识点】力的合成与应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)体重大的同学对地面的压力大,压力越大,受到地面对他的摩擦力就越大,不容易被拉动。
(2)作用在同一直线上的力,方向相同,并同时作用,产生的合力最大。
【分析】压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;在同一直线上,方向相同时,合力最大。
23.一个木箱放在水平地面上,用220 N的水平拉力恰能将它拉动。现在两个人同时拉它,一个人的拉力为400 N,方向水平向西;另一个人的拉力为260 N,方向水平向东。这时木箱   (选填“能”或“不能”)被拉动,原因是   。
【答案】不能;人施加的拉力的合力小于摩擦力
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】用220 N的水平拉力恰能将它拉动,由二力平衡可知木箱受到的摩擦力为220N。现在两个人同时拉它,一个人的拉力为400 N,方向水平向西;另一个人的拉力为260 N,方向水平向东。两人拉力的合力为F合=400N-260N=140N<220N,人施加的拉力的合力小于摩擦力,所以木箱不能被拉动。
【分析】要让木箱被拉动,则木箱受到的拉力的合力至少等于摩擦力。
四、实验探究题
24.(2022八下·建阳期中)如图为了研究“同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果”,小华选用了橡皮筋、弹簧测力计等器材,设计了如图(a)、(b)所示的实验。
(1)实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是   ;
(2)本实验研究过程中采用的科学方法是   (选填“等效替代”“控制变量”或“理想模型”);
(3)由实验可得出的结论是:在同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于两个力大小之   。
【答案】(1)使力的作用效果相同
(2)等效替代
(3)和
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】(1)实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点,橡皮筋的形变量相同,其目的是使得两次实验中力的作用效果相同。
(2)实验中,通过比较橡皮筋的形变量来比较力的作用效果,利用了“等效替代”的研究方法。
(3)两次实验中,橡皮筋的形变量相同,故可知,在同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于两个力大小之和。
【分析】(1)在实验中研究的目的是两力的共同效果,故为了使效果相同,应让橡皮盘伸长相同的长度,故应将橡皮盘拉至O点。
(2)由各弹簧秤的示数可知,两个弹簧秤的示数之和与一个弹簧秤拉时的示数相等。
(3)本实验中应用了等效替代法,分析题目中的各实验采用的方法,作出选择。
五、计算题
25.(2023八上·徐汇期末)有一物体在大小为11牛的水平拉力F作用下,以2米/秒的速度在水平地面上做匀速直线运动,其s-t图像如图所示。求:
(1)该物体在A、B间通过的路程s;
(2)当物体受到的拉力方向不变、大小减小为8牛时,物体所受合力的大小。
【答案】(1)解:根据图像知道,物体在A、B间运动的时间为t=5s-2s=3s
由 知道,物体在A、B间通过的路程s=vt=2m/s×(5s-2s)=6m
答:该物体在A、B间通过的路程为6m
(2)解:物体匀速直线运动,受到的摩擦力f=F=11N
因为滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以拉力减小为8N时,物体受到的摩擦力仍为11N不变,因为此时摩擦力和拉力的方向相反,且在同一条直线上,所以合力的大小为F合=f-F=11N-8N=3N
答:当物体受到的拉力方向不变、大小减小为8牛时,物体所受合力的大小为3N
【知识点】速度公式及其应用;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据速度和时间的乘积计算路程;
(2)根据物体受到的力的大小和方向,计算合力。
26.(2022八上·黄浦月考)质量是10千克的物体,在大小为30牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动,如图所示,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,求:
(1)物体所受的重力G的大小。
(2)物体所受阻力f的大小和方向。
(3)物体在水平方向上所受合力F合的大小和方向。
【答案】(1)解:物体所受的重力
答∶物体所受的重力G的大小为98N;
(2)解:由题知,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,则物体受到的阻力为
物体在水平地面上向右做直线运动,则物体受到的阻力方向水平向左。
答∶物体所受阻力f的大小为19.6N,方向水平向左;
(3)解:由题意可知,物体受到的拉力和阻力在同一直线上且方向相反,所以合力的大小为
其方向与拉力的方向相同,即水平向右。
答∶物体在水平方向上所受合力F合的大小为10.4N,方向水平向右。
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量,计算重力大小;
(2)根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力;摩擦力的方向和物体相对运动方向相反;
(3)根据物体受到的力,计算合力,判断方向。
27.(2022·合肥模拟)合力和分力是“等效”的关系,如图甲所示,可以用合力替代分力从而简化问题:整体法是在分析物理问题时常用的方法,如图乙所示,当两个物体相对静止时,可以把两个物体“打包”成一个整体来看,这就是“整体法”,选好研究对象也可以简化问题。请你根据上述思想解决如下问题:
(1)如图丙所示,重为G的物块放在水平桌面上,用水平向右的力F1作用于物块,物块保持静止,试求物块受到的摩擦力的大小和方向;
(2)如图丁所示,重为G的物块放在水平桌面上,用方向相反的两个水平拉力F2、F3(F2<F3)作用于物块,物块保持静止,试求地面对物块的摩擦力大小和方向;
(3)如图戊所示,重均为G的物块AB叠放在水平桌面上,物块A受到水平向右的拉力F5作用,物块B受到水平向左的拉力F4作用,且F4<F5,AB两物块都保持静止,试求物块B对A、水平桌面对B的摩擦力大小和方向。
【答案】(1)解:由图丙可知,重为G的物块放在水平桌面上,用水平向右的力F1作用于物块,物块保持静止,物块受到的拉力和摩擦力是平衡力,拉力的方向水平向右,摩擦力的方向水平向左,由二力平衡条件得到摩擦力大小f1=F1
答:物块受到的摩擦力的大小是F1,方向水平向左;
(2)解:由图丁可知,物块处于静止状态,受到水平向右的拉力F3和水平向左的拉力F2,由于F2<F3
所以物块受到水平向右的合力F合1=F3-F2
物块受到水平向右的合力和摩擦力是平衡力,摩擦力的方向水平向左,摩擦力的大小f2=F合1=F3-F2
答:地面对物块的摩擦力大小是F3-F2,方向水平向左;
(3)解:由图戊可知,物块A受到水平向右的拉力F5作用,处于静止状态,物块A受到的拉力和摩擦力是平衡力,物块B对A的摩擦力的方向水平向左,摩擦力的大小f3=F5
将AB看出一个整体,受到水平向右的拉力F5和水平向左的拉力F4,因为F4<F5
所以物块受到水平向右的合力F合2=F5-F4
物块受到水平向右的合力和摩擦力是平衡力,摩擦力的方向水平向左,摩擦力的大小f4=F合2=F5-F4
答:物块B对A摩擦力大小是F5,方向水平向左;水平桌面对B的摩擦力大小是F5-F4,方向水平向左。
【知识点】力的合成与应用
【解析】【分析】(1)静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等,方向相反;
(2)根据物体受到的力,计算合力;
(3)根据物体受到的力,计算合力大小;物体受到的摩擦力和物体的相对运动方向相反。
28.(2022八下·德庆期中)质量为1000千克的汽车,在1500牛的水平牵引力作用下,在水平地面上做直线运动,运动过程所受的水平方向阻力f为汽车重力的0.1倍,求:
(1)汽车所受的重力G;
(2)在水平方向上受到合力F合。
【答案】(1)解:已知汽车质量为m=1000kg,则汽车所受的重力
答:汽车所受的重力为G是9800N;
(2)解:由题意可知,汽车所受的阻力为
汽车受到的水平牵引力为F=1500N,则水平方向汽车受到的合力为
答:在水平方向上受到合力F合是520N。
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力大小;
(2)利用摩擦力和重力关系,计算摩擦力,结合物体受到的力,计算物体受到的合力。
六、综合题
29.(2023八上·徐汇期末)把一个小球竖直向上抛出,小球在空中受到重力G和空气阻力f的作用,重力为10牛,空气阻力方向始终与运动方向相反,大小为重力的0.1倍,且保持不变。在上升过程中:
(1)画出小球所受力的示意图;
(2)求所受合力F的大小和方向。
【答案】(1)解:小球所受的阻力为
小球向上运动,受到了竖直线下的重力和向下的阻力,故受力示意图如图所示:
(2)解:所受合力F的大小为
合力方向:竖直向下
答:所受合力F的大小为11N,方向为竖直向下。
【知识点】重力示意图;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据摩擦力和物体重力的关系,计算摩擦力,根据物体受到的力和方向,画出物体受力情况;
(2)根据物体受到的力的大小和方向,计算合力。
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