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8.4同一直线上二力的合成课时练习
一、填空题（本大题共5小题）
1．研究同一直线上方向相同的两个力合成的实验如图所示，实验过程中，需要同时用力F1、F2拉弹簧和单独用力F拉弹簧，这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达 的位置(先填“不同”或“相同”)．该实验得到的结论是： .
2．如图是世界上最长的跨海大桥——我国港珠澳大桥的一部分。该桥全长为55千米，某车以50千米/时的运动速度匀速通过整个大桥需______小时，以车为参照物，车内的乘客是______（选填“运动”或“静止”）。在某段直线运动过程中，不计空气阻力，该车受到的摩擦力为1000N，则该车的牵引力为______牛，该车在水平方向上所受合力大小为______牛。
3．在斜坡路上，甲用300 N的力沿斜坡向上拉一辆小车，乙用240 N的力也沿斜坡 向上推这辆车，两力在同一直线上，那么这两个力的合力大小为 N，方向 ．
4．—个重50N的箱子放在水平地面上，受到10N的水平推力，箱子恰好做习速直线运动，这时箱子受到的摩擦力_____（选填“大于”“等于”或“小于”）10N；当水平推力增大到18N时，箱子所受合力的大小为_____N．
5．力F1和F2是同一直线上的两个力，它们合力大小是30N，已知F1为20N，那么F2的大小可能是
二、单选题（本大题共8小题）
6．如图所示，固定在地面上的氢气球被风吹到左方静止，下列对氢气球此时受到力的个数及合力的判断正确的是（　　）
A．2个，向左 B．3个，向上
C．4个，为零 D．5个，向下
7．如图两名工人分别用F1=100N和F2=80N的力推车和拉车，则车受到推力和拉力的合力是（　　）
A．20N B．80N C．100N D．180N
8．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前进，突然发现车辆前方出现情况，他马上改用大小为F的水平拉力使车减速，在减速过程中，车受到的合力大小为20牛，则F的大小为（　　）
A．10牛 B．20牛 C．30牛 D．10牛或30牛
9．始终只受到两个力F1和F2的作用，一开始物体处于静止状态，且F1=F0。在t1时间内保持F1不变，只改变F2的大小，此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。下图中可以表示F2大小随时间变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
10．在无风的雨天，雨滴着地前的一段时间内是匀速下落的，并且体积较大的雨滴着地时的速度也较大。下列说法正确的是（　　）
A．体积较大的雨滴下落的高度一定较大
B．体积较大的雨滴在空中运动的时间一定较长
C．不同的雨滴匀速下落时，速度越大，受到的空气阻力越大
D．不同的雨滴匀速下落时，体积越大，受到的空气阻力越小
11．如图所示，一个物体静止在固定的斜面上，受到重力G斜面对它的支持力F与摩擦力f的作用，下列说法正确的是（ ）
A．重力G和支持力F是一对平衡力
B．物体不下滑，说明摩擦力f的大小大于重力G的大小
C．支持力F与摩擦力f的合力方向竖直向上
D．斜面受到物体的作用力的合力方向垂直于斜面
12．小红用150N的力竖直向上提静止在地面上重200N的水桶，则水桶受到的合力大小是（　　）
A．50N B．150N C．500N D．0N
13．作用同一个物体上的水平力F1=30N和F2=20N，分别向东和向西，它们的合力（　　）
A．大小是10N，水平向东 B．大小是50N，水平向东
C．大小是10N，水平向西 D．大小是50N，水平向西
三、实验题（本大题共2小题）
14．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。
15．某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系，利用橡皮筋（原长为AB）、弹簧测力计等器材进行实验，实验时先将橡皮筋A点固定，再用两个弹簧测力计同时作用在B点，按图（a）所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点，记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2，接着用一个弹簧测力计作用在B点，依然将橡皮筋拉伸到C点，如图（b）所示，记下此时弹簧测力计示数F，按上述的操作重复三次实验，实验数据如表一所示：
表一：
实验序号 拉力F1（牛） 拉力F2（牛） 拉力F（牛）
1 3.0 1.0 4.0
2 2.6 1.4 4.0
3 1.8 2.2 4.0
（1）实验中，该同学重复三次实验的目的是： ；
（2）根据表一中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于 ，合力方向为 ；
（3）从实验目的角度分析，本实验的不足之处是： 。
四、综合题（本大题共1小题）
16．某小球的质量为1千克，若把小球竖直向上抛出后，小球在上升和下落的过程中都受到大小为1牛的阻力f作用，阻力方向始终与小球运动方向相反．求：
（1）小球所受重力G的大小和方向 ；
（2）请在如图中画出小球在上升和下落的过程中所受重力和阻力的示意图
( )
（3）小球在下降过程中所受合力的大小和方向 ；
五、计算题（本大题共2小题）
17．某小球的质量为0.5千克，若把小球竖直向上抛出后，小球在上升和下落的过程中都受到大小为1.6牛的阻力f作用，阻力方向始终与小球运动方向相反．求：
①小球所受重力G的大小；
②小球在上升过程中所受合力的大小和方向；
③小球在下降过程中所受合力的大小和方向；
18．重为70牛的小车在水平地面上,在大小为30牛的水平向右的拉力作用下,以5米/秒的速度沿水平地面作匀速直线运动(不计空气阻力)．求
（1）地面对小车的摩擦力的大小与方向．
（2）若想让物体减速,将原来的力方向改为水平向左,大小不变,这时物体受到的合力大小为多少牛 方向
参考答案
1．【答案】； 相同； 同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于二力之和，合力的方向与二力方向相同
【分析】
根据“同一直线上方向相同的两个力合成”可知，本题考查力的合成，根据等效替代法分析使弹簧的下端到达哪个位置，从而得到同一直线上方向相同的两个力的合力和分力的关系．
【详解】
实验过程中，同时用力F1、F2拉弹簧和单独用力F拉弹簧，这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达相同的位置，则力F1、F2对弹簧产生的作用效果跟力F的作用效果相同，则力F是力F1、F2的合力．该实验得出的结论：同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于二力之和，合力的方向与二力方向相同．
2．【答案】 1.1 静止 1000 0
【详解】[1]由可得，车通过整个大桥的时间
[2]以车为参照物，车内的乘客与车之间的位置没有发生改变，因此乘客是静止的。
[3]该车匀速行驶时处于平衡状态，车受到的牵引力和摩擦力是平衡力，大小相等，已知该车受到的摩擦力为1000N，则车受到的牵引力为1000N。
[4]该车做匀速直线运动，其受到水平向前的牵引力，同时受到水平向后的摩擦阻力，二力在同一直线上，方向相反，则此时该车在水平方向上所受合力大小为
F合=F牵-F阻=1000N-1000N=0N
3．【答案】540N；沿斜面向上
【详解】
∵斜坡路上，甲沿斜坡向上拉一辆小车，乙沿斜坡向上推这辆车，这两个力的方向相同且作用在同一直线上．
∴这两个力的合力大小F=F拉+F推=300N+240N=540N，方向是沿斜面向上．
故答案为540；沿斜面向上．
4．【答案】 等于 8
【详解】箱子受10N的水平推力时，恰好做匀速直线运动，所以此时摩擦力与推力是一对平衡力，二力的大小相等，则这时箱子受到的摩擦力等于10N；当水平推力增大到18N时，箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力的大小不变，仍为10N，此时箱子所受合力的大小为：F合=F′-f=18N-10N=8N．
5．【答案】10N或50N
【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；当方向相反时其合力最小，合力大小等于两个力的大小之差．
【详解】
一个物体受到同一直线上两个力的作用，合力的大小F=30N，其中一个力大小是：F1=20N；
如果两力方向相同，则：F2=F1 F=30N 20N=10N，
如果两力方向相反，则：F2=F1+F=30N+20N=50N，
因此则F的大小可能是10N到50N；
6．【答案】C
【分析】
【详解】
氢气球处于静止状态，则所受的力是平衡力，那么合力为零。此时它受到竖直向下的重力、拉力、风对它的作用力和空气对它的浮力共4个力的作用，故ABD错误，C正确。
故选C。
7．【答案】D
【详解】
如图，小车受到的推力和拉力方向相同，所以它受到的合力为
F=F1+F2=100N+80N=180N
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
8．【答案】A
【详解】
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前进，由二力平衡得小车受到的摩擦力大小
方向水平向后。突然发现车辆前方出现情况，他马上改用大小为F的水平拉力使车减速，在减速过程中，摩擦力方向与拉力方向相同，都是水平向后，因此
所以
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．【答案】A
【分析】
【详解】
开始物体在F1和F2的作用下处于静止状态，说明物体受到的是对平衡力，即F1和F2的大小相等，方向相反；在t1时间内，当只改变F2的大小，且要满足物体所受合力的方向始终与F1方向相同，由反向力的合成法则可知，F2的变化应该是先变小，由图可知F2的方向不会放生变化，所以F2后变大，但不可能大于F1，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．【答案】C
【分析】
【详解】
A．雨滴是在同一高度下落，雨滴下落的高度与雨滴的体积无关，故A错误；
B．由题意知，体积较大的雨滴着地时的速度也较大，平均速度越大，相同的高度，速度越大，时间越短，故B错误；
CD．体积较大的雨滴的重力也较大，雨滴做匀速直线下落运动时，在竖直方向上，重力等于阻力，所以不同的雨滴匀速下落时，速度越大，受到的空气阻力越大，故D错误，C正确。
故选C。
11．【答案】C
【详解】
A．重力G和支持力F大小不相等，方向不相反，而且不共线，不满足二力平衡的条件，故A错误；
BC．物体在3个力作用下处于静止状态，合力为0，所以支持力F和静摩擦力f的合力一定与重力等值、反向、共线，所以摩擦力f小于重力G的大小，支持力F与摩擦力f的合力方向竖直向上，故B错误，C正确；
D．斜面受到物体的压力和摩擦力作用，这两个力的合力方向是竖直向下的，故D错误。
故选C。
12．【答案】D
【详解】
水桶静止在地面，物体处于平衡状态，则所受合力为0N。
故选D。
13．【答案】A
【详解】
同一直线上的两个力方向相反时，合力为
F=F1-F2=30N-20N=10N
方向与F1的方向相同，水平向东，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14．【答案】； 相同； 9
【详解】
(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
15．【答案】（1）多次实验得到普遍规律；（2）二力之和；与二力方向相同；（3）见解析
【详解】（1）只进行一次实验，实验结论存在偶然性，为得到普遍规律，避免偶然性应多次进行实验，所以实验中，该同学重复三次实验的目的是：多次实验得到普遍规律。
（2）由表中数据可知，每组实验中，拉力F的大小等于拉力F1与拉力F2大小之和，且拉力F的方向与拉力F1、拉力F2的方向相同，所以根据表一中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于二力之和，合力方向为与二力方向相同。
（3）该实验只探究了作用在同一物体同一直线上、方向相同两个力的合力与这两个力之间的关系，没有探究方向相反两个力的情况，所以从实验目的角度分析，本实验的不足之处是：未探究作用在同一物体同一直线上、方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系。
16．【答案】9.8牛； 竖直向下；见解析所示；8.8牛；竖直向下
【详解】①小球所受重力G=mg=1kg×9.8N/kg=9.8N，重力方向是竖直向下的；
②当小球上升时，阻力与重力的方向都竖直向下．合力F合2=G+f=9.8N+1N=10.8N，方向竖直向下；受力情况如图．
③当小球下降时，受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，小球受到这两个力的方向相反．合力F合1=G f=9.8N 1N=8.8N.方向竖直向下；受力情况如图．
(3)由③知小球在下降过程中所受合力的大小为8.8N，方向竖直向下．
17．【答案】（1）4.9N （2）6.5N 竖直向下 （3）3.3N 竖直向下
【详解】
G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；小球在上升过程中受到的阻力是向下的，而重力的方向也是向下的，故上升时受到的合力F=G+f=4.9N+1.6N=6.5N，方向竖直向下；小球在下降过程中受到阻力方向是向上的，重力的方向是向下的，故下降时受到的合力F=G-f=4.9N-1.6N=3.3N，方向竖直向下．
18．【答案】（1）30N；方向水平向左．（2）60N；方向水平向左．
【详解】
(1) 因为小车做匀速直线运动，即二力平衡，即摩擦力等于水平拉力30N，方向向左；
(2) 小车因惯性继续向前行驶，受到的摩擦力大小不变30N且方向向左；同时施加有水平向左大小为30N的拉力．所以合力大小为60N，水平向左．
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