8.4 同一直线上二力的合成 同步练（含答案） 2024-2025学年物理人教版八年级下册
文档属性
| 名称 | 8.4 同一直线上二力的合成 同步练（含答案） 2024-2025学年物理人教版八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 169.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-01-15 22:03:18 | ||
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文档简介
第4节 同一直线上二力的合成
力的合成
1.(2024秦皇岛期末)某同学对下列物体进行了受力分析,其中正确的是 ( )
甲 乙 丙 丁
A.甲图中地面上的箱子重100 N,受到向上的拉力90 N,则箱子受到的合力为10 N
B.乙图中手里静止的瓶子所受合力为零
C.丙图中人推木箱未推动,人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
D.丁图中踢出去的足球在空中飞行时,受到脚的踢力和地球施加的重力
2.关于合力与分力,下列说法正确的是 ( )
A.一个水桶能被两个小孩提起,也能被一个大人提起,所以水桶受到了三个力的作用
B.一个力的大小等于几个力的和,这个力就叫作那几个力的合力
C.合力和分力都是实际存在的力
D.合力的作用效果可以替代分力的作用效果
同一直线上二力的合成
3.一个重为6 N的小球由静止开始下落,小球运动过程所受空气阻力为1 N,其受到的合力的大小和方向是 ( )
A.7 N,竖直向下 B.5 N,竖直向下 C.1 N,竖直向下 D.5 N,竖直向上
4.如图是“探究同一直线上二力的合成”实验,橡皮筋的原长为AE,在拉力的作用下伸长到AE'。下列说法不正确的是 ( )
甲 乙 丙
A.本实验应用了力能使物体发生形变的原理
B.每次实验都将橡皮筋右端拉到E'点是为了控制力的作用效果相同
C.比较图甲、丙两次实验可得,同一直线上方向相同的两个力的合力的大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同
D.比较图乙、丙两次实验可得,同一直线上方向相反的两个力的合力的大小等于这两个力的大小之差,方向与较小的那个力的方向相同
5.如图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情景,毽子在运动过程中受到重力和空气阻力的作用。以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是 ( )
A.在上升过程中,合力方向向上
B.最高点时合力为零
C.最高点时合力最小
D.上升过程的合力大于下落过程的合力
6.如图甲所示,重为5 N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上,用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体A的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知,6~9 s内物体A做 运动;9~12 s内物体A受到的合力为 N。
甲 乙 丙
1.关于同一条直线上的两个分力F1、F2,以及它们的合力F,下列说法正确的是( )
A.两个分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同
B.合力和分力可能是实际存在的力
C.合力和分力同时作用在物体上
D.合力F一定大于任何一个分力
2.(五育文化)热爱劳动是中华民族的传统美德,在班级大扫除中,总重为200 N的水桶静止在水平地面上,小华用150 N的力竖直向上提水桶时,水桶受到的合力为 ( )
A.0 N B.50 N
C.150 N D.350 N
3.(传统文化)“燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台。”出自唐代李白的《北风行》。如图,重为G的雪花从空中加速飘落的过程中,若雪花所受阻力为f,则雪花所受力的合力大小和方向为 ( )
A.G-f,竖直向上
B.G+f,竖直向上
C.G-f,竖直向下
D.G+f,竖直向下
4.(2024泰安期末)如图所示,小莉练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8 N,排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.5 N,则排球所受合力的大小和方向为 ( )
A.2.3 N,竖直向上 B.3.3 N,竖直向上
C.2.3 N,竖直向下 D.3.3 N,竖直向下
5.F1和F2是作用在同一条直线上的两个力,它们的合力大小为10 N,方向向左。若F1的大小为15 N,下列说法正确的是 ( )
A.F2的大小可能是13 N
B.F2的大小一定是25 N
C.F2的方向一定向右
D.F2的方向可能向左,也可能向右
6.(跨体育学科)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 N;在t1~t3时间段内,该运动员的速度 (选填“先变大后变小”“一直变大”或“一直变小”)。
7.(科学探究)某中学初二年级同学在探究“同一直线二力合成”的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A位置拉伸到B位置。探究过程及实验数据如图a、b、c所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)比较图a与b或a与c可知,此探究实验采用的科学方法是 。
(2)图a、b、c表明:力F的作用效果和力F1、F2(或F3、F4)的作用效果是 (选填“相同”或“不同”)的。
(3)分析比较图a与b中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论:在同一直线上,方向
的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 。
(4)分析比较图a与c中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论:在同一直线上,方向
的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 。
【详解答案】
课堂达标
1.B 2.D 3.B 4.D 5.D
6.匀速直线 6 解析:由F-t图像可知,6~9 s内的推力F=6 N,由v-t图像可知,此时物体A以6 m/s的速度做匀速直线运动,处于平衡状态,因物体做匀速直线运动时受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,所以,6~9 s内物体A受到的滑动摩擦力为6 N;由F-t图像可知,9~12 s内拉力F=0,由v-t图像可知,物体A做减速运动,由于物体A受到的压力和接触面的粗糙程度均不变,因此物体A受到的滑动摩擦力不变,仍为6 N,故9~12 s内物体A受到的合力:F合=f=6 N。
课后提升
1.A 解析:A.合力与分力是等效替代的关系,因此两个分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同,故A正确;B.合力和分力本身并不是实际存在的力,而是用来分析和描述力的作用效果的工具或方法,故B错误;C.合力与分力是等效替代的关系,所以合力和分力并不是同时作用在物体上,故C错误;D.当同一直线上两个力的方向相反时,合力F的大小等于这两个力的差,此时合力一定小于较大的分力,因此合力不是一定大于其中任何一个分力,故D错误。故选A。
2.A 解析:水桶静止在水平地面上时,受到竖直向下的重力及竖直向上的支持力,二力大小相等,均为200 N,当小华用150 N的力竖直向上提水桶时,重力大于拉力,无法将水桶提起,水桶仍静止在地面上,故还受地面的支持力,使合力为零。故选A。
3.C 解析:重为G的雪花从空中加速飘落的过程中,向下运动,阻力方向向上,重力方向竖直向下,二力方向相反,且重力大于阻力,故合力大小F=G-f,合力方向竖直向下,故C正确。故选C。
4.D 解析:排球在竖直向上运动的过程中,所受重力方向竖直向下,空气阻力方向竖直向下,则排球所受合力F合=f+G=0.5 N+2.8 N=3.3 N,方向竖直向下。故选D。
5.D 解析:已知合力大小为F=10 N,方向向左,且F1的大小为15 N>10 N,则二力方向一定相反。如果F1的方向向左,那么F2的方向向右,F2=F1-F=15 N-10 N=5 N;如果F1的方向向右,那么F2的方向一定向左,且F2=F1+F=
15 N+10 N=25 N。故选D。
6.500 一直变大 解析:运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0~t1时间段内),此时受重力和支持力作用,二力平衡,大小相等,则由图像可知,运动员的重力:G=F=500 N。运动员受到地面的支持力F的方向竖直向上,运动员的重力G的方向竖直向下。由图像可知,t1~t2时间段内,F>G,运动员所受合力方向竖直向上,故运动员向上做加速运动,其速度增大;t2~t3时间段内,F>G,运动员所受合力方向竖直向上,运动员继续向上做加速运动,其速度增大。由此可知,在t1~t3时间段内,该运动员的速度一直变大。
7.(1)等效替代法 (2)相同
(3)相同 这两个力的大小之和 与这两个力的方向相同
(4)相反 这两个力的大小之差 与较大的力的方向相同
解析:(1)实验中是通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力,利用了a图中弹簧测力计的示数来代换b、c两图中两个力的合力,这种方法叫等效替代法。(2)图a中力F的作用效果为4 N,图b中F1、F2两个力的合力为
4 N,图c中F3、F4两个力的合力为4 N,因此由图a、b、c表明:力F的作用效果和力F1、F2(或F3、F4)的作用效果是相同的。(3)分析比较图中a与b中的拉力,b图中两个力的合力与a图中的力大小相等,都为4 N,b图中两个力的大小分别为1 N和3 N,方向相同,从数量关系上分析,两个力的合力等于这两个力的大小之和,并且方向跟这两个力的方向相同。(4)c图中,两个力的方向相反,F3、F4的合力大小为F合=F3-F4=5 N-1 N=4 N,与图a中拉力的大小相同,合力的方向与F3的方向相同,即合力方向与较大的力的方向相同。
力的合成
1.(2024秦皇岛期末)某同学对下列物体进行了受力分析,其中正确的是 ( )
甲 乙 丙 丁
A.甲图中地面上的箱子重100 N,受到向上的拉力90 N,则箱子受到的合力为10 N
B.乙图中手里静止的瓶子所受合力为零
C.丙图中人推木箱未推动,人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
D.丁图中踢出去的足球在空中飞行时,受到脚的踢力和地球施加的重力
2.关于合力与分力,下列说法正确的是 ( )
A.一个水桶能被两个小孩提起,也能被一个大人提起,所以水桶受到了三个力的作用
B.一个力的大小等于几个力的和,这个力就叫作那几个力的合力
C.合力和分力都是实际存在的力
D.合力的作用效果可以替代分力的作用效果
同一直线上二力的合成
3.一个重为6 N的小球由静止开始下落,小球运动过程所受空气阻力为1 N,其受到的合力的大小和方向是 ( )
A.7 N,竖直向下 B.5 N,竖直向下 C.1 N,竖直向下 D.5 N,竖直向上
4.如图是“探究同一直线上二力的合成”实验,橡皮筋的原长为AE,在拉力的作用下伸长到AE'。下列说法不正确的是 ( )
甲 乙 丙
A.本实验应用了力能使物体发生形变的原理
B.每次实验都将橡皮筋右端拉到E'点是为了控制力的作用效果相同
C.比较图甲、丙两次实验可得,同一直线上方向相同的两个力的合力的大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同
D.比较图乙、丙两次实验可得,同一直线上方向相反的两个力的合力的大小等于这两个力的大小之差,方向与较小的那个力的方向相同
5.如图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情景,毽子在运动过程中受到重力和空气阻力的作用。以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是 ( )
A.在上升过程中,合力方向向上
B.最高点时合力为零
C.最高点时合力最小
D.上升过程的合力大于下落过程的合力
6.如图甲所示,重为5 N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上,用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体A的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知,6~9 s内物体A做 运动;9~12 s内物体A受到的合力为 N。
甲 乙 丙
1.关于同一条直线上的两个分力F1、F2,以及它们的合力F,下列说法正确的是( )
A.两个分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同
B.合力和分力可能是实际存在的力
C.合力和分力同时作用在物体上
D.合力F一定大于任何一个分力
2.(五育文化)热爱劳动是中华民族的传统美德,在班级大扫除中,总重为200 N的水桶静止在水平地面上,小华用150 N的力竖直向上提水桶时,水桶受到的合力为 ( )
A.0 N B.50 N
C.150 N D.350 N
3.(传统文化)“燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台。”出自唐代李白的《北风行》。如图,重为G的雪花从空中加速飘落的过程中,若雪花所受阻力为f,则雪花所受力的合力大小和方向为 ( )
A.G-f,竖直向上
B.G+f,竖直向上
C.G-f,竖直向下
D.G+f,竖直向下
4.(2024泰安期末)如图所示,小莉练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8 N,排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.5 N,则排球所受合力的大小和方向为 ( )
A.2.3 N,竖直向上 B.3.3 N,竖直向上
C.2.3 N,竖直向下 D.3.3 N,竖直向下
5.F1和F2是作用在同一条直线上的两个力,它们的合力大小为10 N,方向向左。若F1的大小为15 N,下列说法正确的是 ( )
A.F2的大小可能是13 N
B.F2的大小一定是25 N
C.F2的方向一定向右
D.F2的方向可能向左,也可能向右
6.(跨体育学科)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 N;在t1~t3时间段内,该运动员的速度 (选填“先变大后变小”“一直变大”或“一直变小”)。
7.(科学探究)某中学初二年级同学在探究“同一直线二力合成”的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A位置拉伸到B位置。探究过程及实验数据如图a、b、c所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)比较图a与b或a与c可知,此探究实验采用的科学方法是 。
(2)图a、b、c表明:力F的作用效果和力F1、F2(或F3、F4)的作用效果是 (选填“相同”或“不同”)的。
(3)分析比较图a与b中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论:在同一直线上,方向
的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 。
(4)分析比较图a与c中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论:在同一直线上,方向
的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 。
【详解答案】
课堂达标
1.B 2.D 3.B 4.D 5.D
6.匀速直线 6 解析:由F-t图像可知,6~9 s内的推力F=6 N,由v-t图像可知,此时物体A以6 m/s的速度做匀速直线运动,处于平衡状态,因物体做匀速直线运动时受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,所以,6~9 s内物体A受到的滑动摩擦力为6 N;由F-t图像可知,9~12 s内拉力F=0,由v-t图像可知,物体A做减速运动,由于物体A受到的压力和接触面的粗糙程度均不变,因此物体A受到的滑动摩擦力不变,仍为6 N,故9~12 s内物体A受到的合力:F合=f=6 N。
课后提升
1.A 解析:A.合力与分力是等效替代的关系,因此两个分力F1、F2的作用效果一定和合力F的作用效果相同,故A正确;B.合力和分力本身并不是实际存在的力,而是用来分析和描述力的作用效果的工具或方法,故B错误;C.合力与分力是等效替代的关系,所以合力和分力并不是同时作用在物体上,故C错误;D.当同一直线上两个力的方向相反时,合力F的大小等于这两个力的差,此时合力一定小于较大的分力,因此合力不是一定大于其中任何一个分力,故D错误。故选A。
2.A 解析:水桶静止在水平地面上时,受到竖直向下的重力及竖直向上的支持力,二力大小相等,均为200 N,当小华用150 N的力竖直向上提水桶时,重力大于拉力,无法将水桶提起,水桶仍静止在地面上,故还受地面的支持力,使合力为零。故选A。
3.C 解析:重为G的雪花从空中加速飘落的过程中,向下运动,阻力方向向上,重力方向竖直向下,二力方向相反,且重力大于阻力,故合力大小F=G-f,合力方向竖直向下,故C正确。故选C。
4.D 解析:排球在竖直向上运动的过程中,所受重力方向竖直向下,空气阻力方向竖直向下,则排球所受合力F合=f+G=0.5 N+2.8 N=3.3 N,方向竖直向下。故选D。
5.D 解析:已知合力大小为F=10 N,方向向左,且F1的大小为15 N>10 N,则二力方向一定相反。如果F1的方向向左,那么F2的方向向右,F2=F1-F=15 N-10 N=5 N;如果F1的方向向右,那么F2的方向一定向左,且F2=F1+F=
15 N+10 N=25 N。故选D。
6.500 一直变大 解析:运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0~t1时间段内),此时受重力和支持力作用,二力平衡,大小相等,则由图像可知,运动员的重力:G=F=500 N。运动员受到地面的支持力F的方向竖直向上,运动员的重力G的方向竖直向下。由图像可知,t1~t2时间段内,F>G,运动员所受合力方向竖直向上,故运动员向上做加速运动,其速度增大;t2~t3时间段内,F>G,运动员所受合力方向竖直向上,运动员继续向上做加速运动,其速度增大。由此可知,在t1~t3时间段内,该运动员的速度一直变大。
7.(1)等效替代法 (2)相同
(3)相同 这两个力的大小之和 与这两个力的方向相同
(4)相反 这两个力的大小之差 与较大的力的方向相同
解析:(1)实验中是通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力,利用了a图中弹簧测力计的示数来代换b、c两图中两个力的合力,这种方法叫等效替代法。(2)图a中力F的作用效果为4 N,图b中F1、F2两个力的合力为
4 N,图c中F3、F4两个力的合力为4 N,因此由图a、b、c表明:力F的作用效果和力F1、F2(或F3、F4)的作用效果是相同的。(3)分析比较图中a与b中的拉力,b图中两个力的合力与a图中的力大小相等,都为4 N,b图中两个力的大小分别为1 N和3 N,方向相同,从数量关系上分析,两个力的合力等于这两个力的大小之和,并且方向跟这两个力的方向相同。(4)c图中,两个力的方向相反,F3、F4的合力大小为F合=F3-F4=5 N-1 N=4 N,与图a中拉力的大小相同,合力的方向与F3的方向相同,即合力方向与较大的力的方向相同。