6. 用一根细绳将质量为$2\ \mathrm{kg}$的小球悬挂在天花板上(图 7 - 9),一段时间后细绳突然断裂,小球在下落过程中,所受空气阻力恒为重力的$\frac{1}{10}$,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$。求:

(1)小球所受重力的大小。
(2)小球在下落过程中所受合力的大小和方向。
(1)小球所受重力的大小。
(2)小球在下落过程中所受合力的大小和方向。
答案
(1) 解:$ G = mg = 2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 20\ \mathrm{N} $
(2) 解:$ f = \frac{1}{10}G = \frac{1}{10} × 20\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $
$ F_{\mathrm{合}} = G - f = 20\ \mathrm{N} - 2\ \mathrm{N} = 18\ \mathrm{N} $,方向竖直向下
(2) 解:$ f = \frac{1}{10}G = \frac{1}{10} × 20\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $
$ F_{\mathrm{合}} = G - f = 20\ \mathrm{N} - 2\ \mathrm{N} = 18\ \mathrm{N} $,方向竖直向下
解析
【解析】
(1)根据重力计算公式$G=mg$,代入数据计算小球所受重力:
$ G = mg = 2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 20\ \mathrm{N} $
(2)先根据题意计算空气阻力:$ f = \frac{1}{10}G = \frac{1}{10} × 20\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $;
小球下落时,重力方向竖直向下,阻力方向竖直向上,合力为重力与阻力的差值:$ F_{\mathrm{合}} = G - f = 20\ \mathrm{N} - 2\ \mathrm{N} = 18\ \mathrm{N} $,方向与重力方向一致,即竖直向下。
【答案】
(1) $20\ \mathrm{N}$
(2) 合力大小为$18\ \mathrm{N}$,方向竖直向下
【知识点】
重力的计算,合力的计算
【点评】
本题考查重力与合力的基础计算,需明确力的方向对合力计算的影响,掌握基本公式的应用。
【难度系数】
0.8
(1)根据重力计算公式$G=mg$,代入数据计算小球所受重力:
$ G = mg = 2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 20\ \mathrm{N} $
(2)先根据题意计算空气阻力:$ f = \frac{1}{10}G = \frac{1}{10} × 20\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $;
小球下落时,重力方向竖直向下,阻力方向竖直向上,合力为重力与阻力的差值:$ F_{\mathrm{合}} = G - f = 20\ \mathrm{N} - 2\ \mathrm{N} = 18\ \mathrm{N} $,方向与重力方向一致,即竖直向下。
【答案】
(1) $20\ \mathrm{N}$
(2) 合力大小为$18\ \mathrm{N}$,方向竖直向下
【知识点】
重力的计算,合力的计算
【点评】
本题考查重力与合力的基础计算,需明确力的方向对合力计算的影响,掌握基本公式的应用。
【难度系数】
0.8
1. 马拉车向前的力是$900\ \mathrm{N}$,车行驶时受到的阻力是$650\ \mathrm{N}$,则车在水平方向受到的合力大小是()。
A.$900\ \mathrm{N}$
B.$650\ \mathrm{N}$
C.$1550\ \mathrm{N}$
D.$250\ \mathrm{N}$
A.$900\ \mathrm{N}$
B.$650\ \mathrm{N}$
C.$1550\ \mathrm{N}$
D.$250\ \mathrm{N}$
答案
D
解析
【解析】
车在水平方向受到马拉车向前的力$F_1=900\ \mathrm{N}$和向后的阻力$F_2=650\ \mathrm{N}$,二力方向相反。根据同一直线反向二力的合力计算规则,合力大小为$F_{合}=F_1-F_2=900\ \mathrm{N}-650\ \mathrm{N}=250\ \mathrm{N}$。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成、合力计算
【点评】
本题考查同一直线上方向相反的二力的合力计算,明确力的方向是解题关键,属于力学基础题型,易掌握。
【难度系数】
0.8
车在水平方向受到马拉车向前的力$F_1=900\ \mathrm{N}$和向后的阻力$F_2=650\ \mathrm{N}$,二力方向相反。根据同一直线反向二力的合力计算规则,合力大小为$F_{合}=F_1-F_2=900\ \mathrm{N}-650\ \mathrm{N}=250\ \mathrm{N}$。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成、合力计算
【点评】
本题考查同一直线上方向相反的二力的合力计算,明确力的方向是解题关键,属于力学基础题型,易掌握。
【难度系数】
0.8
2. 龙舟比赛时,运动员按口号齐心协力地用力划,能使龙舟快速前进。运动员按口号用力划时,关于每个人施力的方向、龙舟所受合力的大小,下列说法中正确的是()。
A.施力的方向不同,合力最大
B.施力的方向不同,合力最小
C.施力的方向相同,合力最大
D.施力的方向相同,合力最小
A.施力的方向不同,合力最大
B.施力的方向不同,合力最小
C.施力的方向相同,合力最大
D.施力的方向相同,合力最小
答案
C
解析
【解析】
当多个力作用在同一物体上时,若施力方向相同,合力大小等于各力大小之和,此时合力最大;若施力方向不同,合力会小于方向相同时的合力。因此运动员施力方向相同的时候,龙舟所受合力最大。
【答案】
C
【知识点】
同一直线上力的合成
【点评】
本题考查同一直线上力的合成规律,需明确多个力方向相同时合力最大,结合实际场景理解该知识点可快速解题。
【难度系数】
0.8
当多个力作用在同一物体上时,若施力方向相同,合力大小等于各力大小之和,此时合力最大;若施力方向不同,合力会小于方向相同时的合力。因此运动员施力方向相同的时候,龙舟所受合力最大。
【答案】
C
【知识点】
同一直线上力的合成
【点评】
本题考查同一直线上力的合成规律,需明确多个力方向相同时合力最大,结合实际场景理解该知识点可快速解题。
【难度系数】
0.8
3. 重为$G$的篮球被竖直向上抛出,在空中上升的过程中,篮球受到重力和空气阻力的合力$F$的大小()。
A.等于$G$
B.等于$0$
C.大于$G$
D.小于$G$
A.等于$G$
B.等于$0$
C.大于$G$
D.小于$G$
答案
C
解析
【解析】
篮球在空中上升过程中,受到竖直向下的重力$G$和竖直向下的空气阻力$f$(空气阻力与运动方向相反),两个力方向相同,根据同一直线方向相同的二力合成规律,合力$F=G+f$,因此合力大小大于$G$。
【答案】
C
【知识点】
同一直线二力合成、空气阻力的方向
【点评】
本题考查同一直线上方向相同的二力合成,需明确空气阻力与物体运动方向相反,结合合力计算方法判断合力大小,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
篮球在空中上升过程中,受到竖直向下的重力$G$和竖直向下的空气阻力$f$(空气阻力与运动方向相反),两个力方向相同,根据同一直线方向相同的二力合成规律,合力$F=G+f$,因此合力大小大于$G$。
【答案】
C
【知识点】
同一直线二力合成、空气阻力的方向
【点评】
本题考查同一直线上方向相同的二力合成,需明确空气阻力与物体运动方向相反,结合合力计算方法判断合力大小,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
4. 桌上有一个书包,它受到的重力为$20\ \mathrm{N}$。若用$15\ \mathrm{N}$的力竖直向上提书包,则此时书包所受的合力为()。
A.$0\ \mathrm{N}$
B.$5\ \mathrm{N}$
C.$15\ \mathrm{N}$
D.$35\ \mathrm{N}$
A.$0\ \mathrm{N}$
B.$5\ \mathrm{N}$
C.$15\ \mathrm{N}$
D.$35\ \mathrm{N}$
答案
A
解析
【解析】
首先对书包进行受力分析:书包受到竖直向下的重力$G=20\ \mathrm{N}$,竖直向上的拉力$F_{\mathrm{拉}}=15\ \mathrm{N}$。由于拉力小于重力,书包保持静止,此时桌面对书包还会产生竖直向上的支持力$F_{\mathrm{支}}$,且$F_{\mathrm{支}}=G-F_{\mathrm{拉}}=20\ \mathrm{N}-15\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$。
书包处于静止状态,受平衡力作用,因此所受合力为$0\ \mathrm{N}$。
【答案】
A
【知识点】
受力分析、合力计算、二力平衡
【点评】
本题考查受力分析与合力计算,易错点在于忽略书包静止时受到桌面的支持力,误认为仅受重力和拉力从而错算合力。需明确当拉力小于重力时,书包处于平衡状态,合力为零。
【难度系数】
0.6
首先对书包进行受力分析:书包受到竖直向下的重力$G=20\ \mathrm{N}$,竖直向上的拉力$F_{\mathrm{拉}}=15\ \mathrm{N}$。由于拉力小于重力,书包保持静止,此时桌面对书包还会产生竖直向上的支持力$F_{\mathrm{支}}$,且$F_{\mathrm{支}}=G-F_{\mathrm{拉}}=20\ \mathrm{N}-15\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$。
书包处于静止状态,受平衡力作用,因此所受合力为$0\ \mathrm{N}$。
【答案】
A
【知识点】
受力分析、合力计算、二力平衡
【点评】
本题考查受力分析与合力计算,易错点在于忽略书包静止时受到桌面的支持力,误认为仅受重力和拉力从而错算合力。需明确当拉力小于重力时,书包处于平衡状态,合力为零。
【难度系数】
0.6
5. 如图 7 - 10 所示,桌上的木块受到大小为$5\ \mathrm{N}$、方向水平向左的拉力和大小为$8\ \mathrm{N}$、方向水平向右的拉力作用而运动,其效果可用一个大小为$\mathrm{N}$、方向的力来代替。

答案
3
水平向右
水平向右
解析
【解析】
同一直线上方向相反的两个力的合力,大小等于两力大小之差,方向与较大力的方向相同。已知向左的拉力为$5\ \mathrm{N}$,向右的拉力为$8\ \mathrm{N}$,合力大小为$8\ \mathrm{N}-5\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$,方向与$8\ \mathrm{N}$的拉力方向相同,即水平向右。
【答案】
3;水平向右
【知识点】
同一直线二力合成
【点评】
本题考查同一直线上相反方向二力的合力计算,需掌握合力大小与方向的判断方法,属于基础题。
【难度系数】
0.9
同一直线上方向相反的两个力的合力,大小等于两力大小之差,方向与较大力的方向相同。已知向左的拉力为$5\ \mathrm{N}$,向右的拉力为$8\ \mathrm{N}$,合力大小为$8\ \mathrm{N}-5\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$,方向与$8\ \mathrm{N}$的拉力方向相同,即水平向右。
【答案】
3;水平向右
【知识点】
同一直线二力合成
【点评】
本题考查同一直线上相反方向二力的合力计算,需掌握合力大小与方向的判断方法,属于基础题。
【难度系数】
0.9
6. 粉笔盒重$5\ \mathrm{N}$,放在水平讲台上。现将重$1\ \mathrm{N}$的黑板擦放在粉笔盒上,这时讲台受到粉笔盒的压力为$\mathrm{N}$,方向。
答案
6
竖直向下
竖直向下
解析
【解析】
放在水平讲台上的物体,对讲台的压力等于物体的总重力。粉笔盒重$5\ \mathrm{N}$,黑板擦重$1\ \mathrm{N}$,总重力为$5\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$,因此讲台受到粉笔盒的压力为$6\ \mathrm{N}$;压力方向垂直于接触面,水平讲台的接触面为水平方向,故压力方向竖直向下。
【答案】
6;竖直向下
【知识点】
压力的计算、压力的方向
【点评】
本题考查压力的相关知识,重点在于理解水平面上物体对支撑面的压力等于总重力,以及明确压力方向的判断方法,属于基础题型。
【难度系数】
0.9
放在水平讲台上的物体,对讲台的压力等于物体的总重力。粉笔盒重$5\ \mathrm{N}$,黑板擦重$1\ \mathrm{N}$,总重力为$5\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$,因此讲台受到粉笔盒的压力为$6\ \mathrm{N}$;压力方向垂直于接触面,水平讲台的接触面为水平方向,故压力方向竖直向下。
【答案】
6;竖直向下
【知识点】
压力的计算、压力的方向
【点评】
本题考查压力的相关知识,重点在于理解水平面上物体对支撑面的压力等于总重力,以及明确压力方向的判断方法,属于基础题型。
【难度系数】
0.9
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