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1、练习02 力的合成一、单选题1作用在同一直线上的两个力，下列关于其合力的说法中正确的是A两个的合力一定不为零B两个的合力必定大于其中任何一个力C方向相反的两个力的合力可能小于其中任何一个力D同一直线上两个力的合力的大小，就是把两个力的大小直接相加【答案】C【解析】A因为同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差，当两个力大小相同时，合力为0，故A错误；B如果两个力方向相反，两个力的合力等于两力大小之差，合力小于其中一个力，故B错误；C方向相反的两个力的合力等于两力大小之差，合力可能小于其中任何一个力，故C正确；D同一直线、反方向二力的合力大小等于二力大小之差，故D错误2关于同一直线上的二力合成
2、，下列说法中正确的是（）A两个力的方向必须相反B两个力的方向必须相同C两个力必须作用在同一物体上D两个力可以作用在不同的物体上【答案】C【解析】AB同一直线二力的合成，两个力的方向可以相同，也可以相反，故AB错误；CD同一直线二力的合成，两个力必须作用在同一物体上，作用在不同的物体上的力不能求合力，故C正确、D错误。3下列关于同一直线上两个力与它的合力大小的说法中，正确的是（）A合力一定大于任意一个分力B合力可以小于任意一个分力C合力不可能小于任意一个分力D合力不可能为零【答案】B【解析】A当两力的方向相同时，合力大于任意一个分力，但两个力方向相反时，合力必小于较大的那个分力，A项错误；B当与
3、方向相反且大小相近时，合力可以很小，能够小于其中任意一个分力，选项B正确；C当与方向相反且大小相近时，合力可以很小，能够小于其中任意一个分力，C项错误；D当与方向相反，且时，合力为零，D项错误。4小明和小宇同时用力推一张放在水平地面上的桌子，若小明水平向右的推力为40N，小宇水平向左的推力为30N，则这两个力的合力大小为A70N B40N C30N D10N【答案】D【解析】同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于二力之差，方向与较大的分力的方向相同，所以合力为二力之差即：F=F1-F2=40N-30N=10N，方向同较大的力一致，水平向右，故D正确。5重300 N的一袋米放在地面上，一名同学
4、用200 N的力沿竖直向上的方向提这袋米则这袋米所受的支持力的大小和方向是A500 N，竖直向上B100 N，竖直向下C0 ND100 N，竖直向上【答案】D【解析】静止在地面上的这袋米受到竖直向下的重力、竖直向上的提力和地面的支持力作用，由于物体处于静止状态，所以提力和支持力的合力与重力相平衡，根据平衡力的合力为零可知，这袋米所受合力为零.根据上述分析可知：G=F提+F支持，F支持=G-F提=300N200N=100N支持力的方向竖直向上.故D正确，ABC错误6如图所示，一个重为40N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F10N的力竖直向上拉该物体时，物体受到的合力为A10NB30NC40ND
5、0N【答案】D【解析】物体的重力为40N，竖直向上的拉力为10N，小于物体的重力40N，物体仍然保持静止状态，根据二力平衡条件可知，物体受到的合力为0所以D正确，ABC错误。7同一直线上的两个力作用在同一物体上，已知其中一个力的大小是 600N，合力的大小是 1000N，则另一个力的大小A一定等于 400NB一定小于 400NC可能等于 1600ND可能大于 1600N【答案】C【解析】已知其中一个力的大小是600N，合力的大小是1000N；当两个力的方向相同时，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，即F=F1+F2，故另一个力的大小是400N；当两个力的方向相反时，大小等于这
6、两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同，即F=F1-F2，故另一个力的大小是1600N；故ABD错误，C正确。8如图所示是小莉同学参加排球考试的情景，排球在上升和下落过程中空气阻力的大小不变，以下对排球所受合力的分析正确的是A上升过程合力方向向上B最高点时处于静止状态，合力为零C下落过程合力越来越大D上升过程合力大于下落过程合力【答案】D【解析】A.毽子在上升过程中受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，合力方向向下，故错误；B.上升到最高点时，毽子的速度瞬间为0，此时毽子只受到重力作用，合力不为零，故错误；C.下落过程小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，毽子的速度越来越大，阻
7、力越来越大，重力不变，合力越来越小，故错误；D.上升过程合力等于重力与空气阻力之和，下落过程合力等于重力与空气阻力之差，故正确。9弹簧测力计分别受到水平向左的拉力F1和水平向右的F2的拉力作用，F1、F2均为3N，弹簧测力计静止时如图所示，下列说法正确的是A弹簧测力计的示数为6NB弹簧测力计所受合力为0NCF1、F2是一对相互作用力D弹簧测力计的示数为0N【答案】B【解析】用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计，与只拉一端效果是相同的；因为物体间力的作用是相互的，拉一端时，另一端也必须有力的作用，因此，弹簧测力计不可能显示两边的拉力之和，而只会显示一个力的大小，即3N，故AD错误，因为F1、F2
8、方向相反，都作用在弹簧测力计上且均为3N，弹簧测力计静止不动，所以F1、F2是一对平衡力，合力为0，故C错误，B正确。10重为5N 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0.5N，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5.5 N，方向竖直向上B下降时大小为4.5N，方向竖直向上C上升时大小为4.5 N，方向竖直向下D下降时大小为4.5N，方向竖直向下【答案】D【解析】小球受到竖直向下的重力G=5N，阻力f=0.5N；AC小球上升时，阻力竖直向下，小球受到的合力F合上=G+f=5N+0.5N=5.5N，方向：竖直向下，故AC错误；BD小球下降时，阻力竖直向
9、上，小球受到的合力F合下=G-f=5N-0.5N=4.5N，方向：竖直向下，故B错误、D正确11作用在某一物体上的力分别是20N和25N，且在同一直线上，则两个力的合力（）A一定是5NB一定是45NC可能是20N或25ND可能是45N 或5N【答案】D【解析】F1、F2这两个力作用在同一直线上，但方向是否相同并不知道，如果方向相同F合=F1+F2=20N+25N=45N如果方向相反F合=F2-F1=25N-20N=5N故选D。12如图甲所示，物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用，F1、F2的大小随时间的变化如图乙所示，则下列分析正确的是（）A在0t1时间内，物体所受的合力先变大后变
10、小，合力的方向始终与F2相同B在0t1时间内，物体所受的合力先变小后变大，合力的方向始终与F2相同C在0t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终与F2相反D在0t1时间内，物体所受的合力先变小后变大，合力的方向始终与F2相反【答案】C【解析】根据图乙在0t1时间内F1=F0F2F0初始时刻F2等于F0，然后先变小后变大；则两个力中较大的力为F1；同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差，合力的方向跟较大的那个力方向相同；则物体所受的合力的方向始终与F1相同，即合力的方向始终与F2相反；0时刻时F1=F0，F2=F0F合=F1-F2=0F1=F0F2F0且变小时，
11、即F合=F1-F20合力变大；当F1=F0F2F0且变大时，即F合=F1-F20合力变小；即在0t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终与F2相反。故选C。二、填空题13一个放在水平桌面的物体，受到F1=5N和F2=3N的两个力的作用后仍处于静止状态，如图所示，则该物体受到的合力为_，桌面对此物体的摩擦力大小为_。【答案】0 2N【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。根据物体的状态得到物体受到的合力。【解析】1物体处于静止状态，受平衡力，合力为零。2由于F1F2所以物体有向左运动的趋势，受水平向右的摩擦力作用；木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有f=F1-
12、F2=5N-3N=2N14如图所示，物体重5N，一人用20N的力将它压在竖直墙上，物体处于静止状态这时物体受到的摩擦力大小是_N，方向是_【答案】5竖直向上根据题意知道，用20N的水平力把重5N的物体紧压在竖直墙壁上，物体处于静止状态，所以受到水平方向和竖直方向的两对平衡力的作用在竖直方向受到向下的重力和向上的静摩擦力；水平方向上受到人对物体的压力和墙壁对物体的支持力，由二力平衡的条件知道，此时物体受到的摩擦力大小为5N，方向是竖直向上点睛：本题考查的是物体的受力分析和二力平衡条件应用，解题的关键是判断物体是否受力平衡，然后根据二力平衡去确定另一个力的大小和方向15同一直线上有三个力即5牛、7
13、牛、12牛，则三个力合力最大为_N，最小为_N。【答案】240【解析】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。1同一直线上有三个力（5牛、7牛、12牛），当其方向都相同时，其合力最大F5N+7N+12N24N2当5牛、7牛两个力的方向相同，且与12牛的力方向相反时，其合力最小F5N+7N12N0N16将重为6N的篮球竖直向上抛出，在篮球竖直向上运动的过程中，受到的空气阻力为1N，则此过程中篮球受到的合力为_N，合力的方向_。【答案】7竖直向下【解析】12篮球竖直向上运动的过程中受到两个力的作用：竖直向下的重力和竖
14、直向下的空气阻力的作用，所以此时所受的合力F=G+f=6N+1N=7N合力的方向：竖直向下。17如图所示，水平地面上静止放着一个木箱，甲同学用100N的水平推力向右推，而乙同学同时用80N的水平力向左推，但木箱仍然处于静止状态。则甲和乙两位同学施加的合力为_N；木箱受到的摩擦力大小为_N，方向_。木箱受到的合力为_N。【答案】2020向左0【解析】1甲和乙两位同学施加的合力为F合=F甲-F乙=100N-80N=20N23甲和乙两位同学施加的合力的方向与甲同学推力的方向相同，向右。木箱受到的摩擦力与甲和乙两位同学施加的合力是平衡力，所以木箱受到的摩擦力大小f=F合=20N方向向左。4木箱处于静止
15、状态，受到的力是平衡力，受到的合力为零。18如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到F1、F2作用，木块恰好处于静止状态，其中F1=15N，F2=7N，则木块所受的合力为_N。【答案】0【解析】在水平方向受到F1、F2作用，木块恰好处于静止状态，木块受平衡力作用，合力为0N。19如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到拉力F1、F2和摩擦力三力作用，木块处于静止状态，其中F110N、F22N。若去掉力F1，此时木块受到的摩擦力大小为_N，在水平方向受到的合力为_N。【答案】20【解析】1 2在水平方向受到拉力F1、F2和摩擦力三力作用，木块处于静止状态，则三个力的合力为0，此时摩擦
16、力f1= F1F2=10N2N=8N若去掉力F1，由于F2 f1，此时物体仍将保持静止，摩擦力与F2相互平衡，大小相等，即f2= F2=2N此时木块受到的摩擦力大小为2N，在水平方向受到的合力为0N。20如下图所示，跳伞运动员在空中沿直线匀速下降，降落伞和运动员的重力分别为 200N和650N，则在此过程中，运动员重力的方向是_，空气对降落伞的阻力为_N，降落伞受到的合力大小为_。(以上过程均忽略空气对人的阻力)【答案】竖直向下850零【解析】1由于重力的方向是竖直向下的，所以运动员重力的方向是竖直向下的。23跳伞运动员在空中沿直线匀速下降，处于平衡状态，受到的合力为零，降落伞和运动员的总重力
17、与空气的阻力是平衡力，由二力平衡的条件可知空气对降落伞的阻力f=G总=200N+650N=850N三、实验题21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（b）、（c）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（b）两拉力F1= 5N，F2= 4N，则图（c）F=_N。【答案】相同9【解析】(1)1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相同；(2)2由图知，两次力的作用效果相同，所以它们的大小一样，所以图（c）F大小为22某实验小
18、组在探究“作用在同一物体、同一直线上且方向相反的两个力的合力大小，与这两个力其中一个力大小的关系”时，实验步骤如下：将一块薄木板水平固定，在木板中央开一小孔，将一根弹簧的下端固定在木板上，如图甲所示；在弹簧的上端系一根细线，细线的另一端穿过木板小孔后挂1个重力为2N的钩码，在弹簧的上端挂弹簧测力计，并竖直向上提，当弹簧被拉长一定长度后，保持静止。读出并记录此时弹簧测力计的示数F1为7N，钩码对弹簧的拉力F2为2N，用刻度尺量出此时弹簧的长度L，如图乙所示；取下钩码和细线，只用弹簧测力计挂在弹簧上端，并竖直向上提，使弹簧被拉伸后的长度仍为L，读出此时弹簧测力计的示数为5N，记为F，如图丙所示；取
19、下弹簧测力计后，弹簧恢复原状。请你依据实验过程，回答下面问题：（1）此实验中，之所以可以用力F代表F1、F2两个力的合力，是因为在实验中保证了同一根弹簧_，使得F与F1、F2两个力的共同作用是等效的。（2）根据实验数据，可以猜想F、F1、F2三个力之间存在的数学关系是：F=_（用上述测得量的字母表示）。（3）若想证明这个数学关系是普遍适用的，应保持钩码重力不变，改变F1的大小至少再做_（选填“2”、“3”或“5”）次实验。【答案】两次拉伸（形变）的长度（程度）相同F1-F25【解析】(1)1两次拉伸弹簧长度相同，拉力才相同，即第二次拉力5N才是第一次拉伸弹簧的力；(2)2测力计挂钩受到向上的拉
20、力为F1，挂钩同时受下面弹簧向下的拉力为F和钩码向下拉力F2，测力计挂钩静止时，三力平衡，所以F1=F+F2F=F1-F2；(3)3证明数学关系式存在，应多次测量找关系，所以改变F1的大小至少再做5次实验。23（1）如图甲所示，用一个弹簧测力计在弹簧的上端点施加一个力F1，可将弹簧上端点从位置O拉伸到位置A，说明力的作用效果之一是使物体发生_用另一个弹簧测力计在同一根弹簧的上端点施加一个较大的力F2，可将弹簧上端点从位置O拉伸到位置B请你根据两次拉伸弹簧的效果，提出一个可探究的科学问题：_（2）如图乙所示，现用一个弹簧测力计和一个钩码在弹簧的上端点沿同一直线分别施加两个方向相反的力F3、F4，
21、将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C，然后将两个力撤掉，再用一个弹簧测力计在弹簧的上端点施加一个力F，仍将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C实验中先后两次都将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C，使弹簧的形变量相同，是为了让F与F3和F4的_相同如果以上实验中弹簧测力计的示数F4=2N，钩码的重为1N，则F=_N【答案】形变弹簧的伸长量跟所受拉力是否有关效果1【解析】（1）用一个弹簧测力计在弹簧的上端点施加一个力F1，可将弹簧上端点从位置O拉伸到位置A，弹簧发生形变，说明在力的作用下物体发生形变；当改变力的大小时，形变程度也不同，即弹簧伸长量不同，可以探究弹簧的伸长量跟所受拉力大小是否有关；（2）对乙图中弹
22、簧进行受力分析：F3力的方向竖直向下，F4力的方向竖直向上，弹簧在两个力的作用下向上运动，可知合力F=F4-F3，若去掉F3、F4，只用一个拉力仍将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C，说明该拉力与F3、F4的合力效果相同；合力F=F4-F3=2N-1N=1N24利用图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将弹簧的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向。再用一个测力计拉弹簧A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力的大小与方向。实验中两次将弹簧A端都拉伸到同一点O的目的是使两次力的作用效果相同，则F叫做F1和F2的
23、_，如图所示F与F1、F2的关系式是F = _。【答案】合力F = F1+F2【解析】根据题意知道，实验中两次将将弹簧A端都拉伸到同一点O，说明两次力的作用效果相同，所以，F叫做F1和F2的合力；根据同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟力的方向相同，所以，F与F1、F2的关系式是F = F1+F2。25小明在光滑的水平板上探究同一直线上二力合成的规律。如图甲所示的装置为探究过程的俯视图。实验时首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置。（1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的
24、是使F的作用效果，与_作用的效果相同。（2）通过该实验可知F与F1、F2的大小关系是_。（用字母表示）（3）小凤做实验时，用第一个弹簧测力计钩住皮筋的A端，第二个弹簧测力计钩住第一个弹簧测力计的挂环，如图乙所示。拉动第二个弹簧测力计，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力F1、F2的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。根据你的推断，F=_N。【答案】F1和F2共同F=F1+F21.2【解析】（1）根据题意知道，先用两个测力计沿相同方向拉A端，使皮筋A端拉伸到O点读数；再用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再
25、读数，由甲图知道，这样做的目的是为了使F的作用效果，与F1和F2共同作用的效果相同；（2）通过图甲所示的实验知道，F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同，则F=F1+F2；（3）由图乙知道，使A端到达某一点O时，A端受到的拉力是：F1=F2=1.2N；当用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点时，作用效果相同，所以，此时拉力F的大小等于F1=1.2N。26为了探究同一直线上三力的合力，某小组同学把一根轻质弹簧的一端固定在点，另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由拉伸到位置研究过程及实验数据如图甲、乙、丙所示，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
26、（1）分析比较图中甲与乙中拉力的方向及弹簧的示数可得出的结论是：_（2）分析比较图中甲与丙中拉力的方向及弹簧的示数可得出的结论是：_【答案】在同一直线上，方向相同的两个力合力的大小等于这两力大小之和，方向与这两个力的方向相同同一直线上，方向相反的两个力合力的大小等于这二力之差，方向跟较大力的方向相同【分析】由图知道，实验都使弹簧伸长到同一位置，由于弹簧的伸长相同，即弹簧的作用效果相同；根据同一直线上，二力的合成法则解答即可【解析】（1）由图知道，每次实验都是将弹簧由A点拉长到B点，弹簧伸长的长度相同，表示每次测力计对弹簧的拉力的效果相同，由甲图测力计的示数知道是4N，由乙图知道，两个测力计对弹
27、簧的拉力之和与甲图测力计示数相等，由此得出结论：在同一直线上，方向相同的两个力合力的大小等于这两力大小之和，方向与这两个力的方向相同；（2）比较图中甲与丙中拉力的方向及弹簧的示数知道，丙图中拉力方向相反的测力计的示数之差与甲图测力计示数相等，由此得出结论：同一直线上，方向相反的两个力合力的大小等于这二力之差，方向跟较大力的方向相同【点睛】本题考查的是探究同一直线上二力的合力，在研究力F的作用效果与力F1、F2或F3、F4共同作用效果关系时采用了等效法，注意体会等效法的使用27甲、乙两组同学合作探究“一直线上两个力的合力与两个力的大小关系”。他们将一根粗橡皮条的一端固定，另一端系两个细绳套如图(
28、a)。接着用两把测力计钩住绳套，甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮条至O点如图(b)、(c)，记录F1、F2的大小。然后用一把测力计拉橡皮条也至O点如图(d)，记录F的大小。他们改变O点的位置多次实验，记录的数据如表一、表二所示。表一甲组序号F1（牛）F2（牛）F（牛）11.50.52.022.01.03.032.51.54.0表二乙组序号F1（牛）F2（牛）F（牛）45.03.02.057.04.03.069.05.04.0(1)分析比较表一的数据及相关条件可初步得出：一直线上方向相同的两个力，_；(2)分析比较表二的数据及相关条件可初步得出：_；(3)两组同学交流了表中数据后发现：甲
29、：一直线上方向相同的两个力的合力大于其中较大的力。乙：一直线上方向相反的两个力的合力小于其中较小的力。(a)就上述数据而言，以上发现_正确(选填“只有甲”、“只有乙”、“都”或“都不”)；(b)基于得出的初步结论进行推理，其中一个发现不具普适性。请拟定一组F1、F2的值，以支持该推理：F1=_牛，F2=_牛。【答案】合力的大小等于两个力之和一直线上方向相反的两个力，合力的大小等于两个力之差都103【解析】(1)1分析比较表一中的三组数据，全部满足：F1+F2=F，根据相关条件可初步得出：作用在一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两力之和。(2)2分析比较表二中的三组数据，全部满足：F1-F
30、2=F，根据相关条件可初步得出：作用在一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于两力之差。(3)(a)3分析比较表一中的三组数据，全部满足：F1F2，且FF1，即作用在一直线上、方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力，所以甲的发现是正确的；分析比较表二中的三组数据，全部满足：F2F1，且FF2，即作用在一直线上、方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力，所以乙的发现也是正确的；故就上述数据而言，以上发现都正确。(b)45基于已得到的初步结论，作用在一直线上、方向相同的两个力的合力满足：F1+F2=F，则必定有F大于其中任何一个分力，则甲的发现具有普遍性，同理，作用在一直线上、方向相反的两个力的合力满足：F1-F2=F，而F和F2没有必然的大小关系，比如F1=10N，F2=3N，而F=10N-3N=7N此时FF2，则乙的发现不具有普遍性。15