登录
1.“燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台”出自唐代诗人李白的《北风行》。如图所示,假设重为G的雪花从空中竖直向下沿直线加速飘落,若此过程中雪花所受阻力为$F_{\mathrm{f}}$,则雪花所受力的合力的大小和方向为 ()
A. 大小为$G-F_{\mathrm{f}}$;方向为竖直向上
B. 大小为$G+F_{\mathrm{f}}$;方向为竖直向上
C. 大小为$G-F_{\mathrm{f}}$;方向为竖直向下
D. 大小为$G+F_{\mathrm{f}}$;方向为竖直向下
2.探究同时作用在一个物体上的沿同一直线且方向相同的二力的合成的实验过程中，部分情景如图所示,下列说法错误的是 ()
A. 实验中,同一根橡皮筋前后两次伸长的长度相同,这采用了控制变量法
B. 根据实验现象可以发现此情景下两个力的合力方向与任何一个力的方向相同
C. 实验中可以发现此情景下两个力的合力大于任何一个分力
D. 若将$F_{1}$、$F_{2}$同时作用在橡皮筋上,而F作用在橡皮绳上,则无法完成实验探究
]
A. 大小为$G-F_{\mathrm{f}}$;方向为竖直向上
B. 大小为$G+F_{\mathrm{f}}$;方向为竖直向上
C. 大小为$G-F_{\mathrm{f}}$;方向为竖直向下
D. 大小为$G+F_{\mathrm{f}}$;方向为竖直向下
2.探究同时作用在一个物体上的沿同一直线且方向相同的二力的合成的实验过程中，部分情景如图所示,下列说法错误的是 ()
A. 实验中,同一根橡皮筋前后两次伸长的长度相同,这采用了控制变量法
B. 根据实验现象可以发现此情景下两个力的合力方向与任何一个力的方向相同
C. 实验中可以发现此情景下两个力的合力大于任何一个分力
D. 若将$F_{1}$、$F_{2}$同时作用在橡皮筋上,而F作用在橡皮绳上,则无法完成实验探究
]
答案
C
A
A
解析
【分析】
1. 第一题：首先明确雪花的受力情况，雪花竖直向下加速飘落，受到竖直向下的重力G和竖直向上的阻力$F_{\mathrm{f}}$。根据物体加速运动时合力方向与运动方向一致，可判断合力方向竖直向下。再根据同一直线上反方向二力的合成规则，合力大小为较大力减去较小力，由于雪花加速下落，重力大于阻力，因此合力大小为$G-F_{\mathrm{f}}$，方向竖直向下。
2. 第二题：回忆同一直线同方向二力合成的实验原理（等效替代法），逐一分析选项：
A选项：实验中让橡皮筋前后两次形变效果相同，采用的是等效替代法，而非控制变量法，该说法错误；
B选项：同一直线同方向二力的合力方向与分力方向相同，说法正确；
C选项：同方向二力合力等于二力之和，故合力大于任何一个分力，说法正确；
D选项：需保证F与$F_1$、$F_2$的作用效果相同，若F作用在橡皮绳上，无法实现等效替代，无法完成探究，说法正确。因此错误的是A选项。
【解析】
1. 第一题：
① 确定雪花受力：竖直向下的重力G，竖直向上的阻力$F_{\mathrm{f}}$；
② 运动状态分析：雪花竖直向下加速运动，说明合力方向与运动方向一致，即竖直向下；
③ 合力计算：同一直线上反方向二力合成，合力大小为$G - F_{\mathrm{f}}$（因$G ＞ F_{\mathrm{f}}$），方向竖直向下。因此选C。
2. 第二题：
A选项：实验中通过橡皮筋前后两次相同的形变效果来替代力的作用效果，采用的是等效替代法，不是控制变量法，该选项错误；
B选项：沿同一直线、方向相同的二力，其合力方向与分力方向相同，该选项正确；
C选项：同一直线同方向二力的合力大小等于两分力大小之和，故合力大于任何一个分力，该选项正确；
D选项：实验要求力F的作用效果与$F_1$、$F_2$共同作用的效果相同，若F作用在橡皮绳上，无法与$F_1$、$F_2$作用在橡皮筋上的效果等效，无法完成探究，该选项正确。因此错误的是A选项。
【答案】
1. C；2. A
【知识点】
1. 同一直线二力合成；2. 等效替代法应用
【点评】
1. 第一题结合古诗情境考查合力计算，需根据运动状态判断合力方向，掌握同一直线二力合成规则是解题关键；
2. 第二题考查同一直线同方向二力合成实验，需明确实验原理，区分等效替代法与控制变量法，理解合力与分力的大小、方向关系。
【难度系数】
0.7
1. 第一题：首先明确雪花的受力情况，雪花竖直向下加速飘落，受到竖直向下的重力G和竖直向上的阻力$F_{\mathrm{f}}$。根据物体加速运动时合力方向与运动方向一致，可判断合力方向竖直向下。再根据同一直线上反方向二力的合成规则，合力大小为较大力减去较小力，由于雪花加速下落，重力大于阻力，因此合力大小为$G-F_{\mathrm{f}}$，方向竖直向下。
2. 第二题：回忆同一直线同方向二力合成的实验原理（等效替代法），逐一分析选项：
A选项：实验中让橡皮筋前后两次形变效果相同，采用的是等效替代法，而非控制变量法，该说法错误；
B选项：同一直线同方向二力的合力方向与分力方向相同，说法正确；
C选项：同方向二力合力等于二力之和，故合力大于任何一个分力，说法正确；
D选项：需保证F与$F_1$、$F_2$的作用效果相同，若F作用在橡皮绳上，无法实现等效替代，无法完成探究，说法正确。因此错误的是A选项。
【解析】
1. 第一题：
① 确定雪花受力：竖直向下的重力G，竖直向上的阻力$F_{\mathrm{f}}$；
② 运动状态分析：雪花竖直向下加速运动，说明合力方向与运动方向一致，即竖直向下；
③ 合力计算：同一直线上反方向二力合成，合力大小为$G - F_{\mathrm{f}}$（因$G ＞ F_{\mathrm{f}}$），方向竖直向下。因此选C。
2. 第二题：
A选项：实验中通过橡皮筋前后两次相同的形变效果来替代力的作用效果，采用的是等效替代法，不是控制变量法，该选项错误；
B选项：沿同一直线、方向相同的二力，其合力方向与分力方向相同，该选项正确；
C选项：同一直线同方向二力的合力大小等于两分力大小之和，故合力大于任何一个分力，该选项正确；
D选项：实验要求力F的作用效果与$F_1$、$F_2$共同作用的效果相同，若F作用在橡皮绳上，无法与$F_1$、$F_2$作用在橡皮筋上的效果等效，无法完成探究，该选项正确。因此错误的是A选项。
【答案】
1. C；2. A
【知识点】
1. 同一直线二力合成；2. 等效替代法应用
【点评】
1. 第一题结合古诗情境考查合力计算，需根据运动状态判断合力方向，掌握同一直线二力合成规则是解题关键；
2. 第二题考查同一直线同方向二力合成实验，需明确实验原理，区分等效替代法与控制变量法，理解合力与分力的大小、方向关系。
【难度系数】
0.7
3.有人用100 N的水平推力推着一辆重500 N的小车,在水平路面上做匀速直线运动,小车在水平方向上受到的合力为。当推力增大到150 N时,小车受到的合力是N。
答案
0
50
50
解析
【分析】
首先，当小车做匀速直线运动时，处于平衡状态，水平方向上的推力与滑动摩擦力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反，根据合力的计算规则，这两个力的合力为0。
当推力增大到150N时，滑动摩擦力的大小仅与压力大小和接触面粗糙程度有关，小车对路面的压力（等于自身重力）和接触面粗糙程度均未改变，因此滑动摩擦力仍为100N。此时水平方向上推力与摩擦力方向相反，合力大小为推力减去摩擦力。
【解析】
1. 小车做匀速直线运动时：
小车在水平方向受到水平推力 $ F_1 = 100\ \mathrm{N} $ 和滑动摩擦力 $ f $，由于匀速直线运动是平衡状态，根据二力平衡条件可得 $ f = F_1 = 100\ \mathrm{N} $，且二力方向相反。
水平方向合力 $ F_{\mathrm{合1}} = F_1 - f = 100\ \mathrm{N} - 100\ \mathrm{N} = 0\ \mathrm{N} $。
2. 当推力增大到 $ F_2 = 150\ \mathrm{N} $ 时：
滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定，小车对路面的压力（等于重力500N）和接触面粗糙程度均不变，故滑动摩擦力仍为 $ f = 100\ \mathrm{N} $。
此时水平方向合力 $ F_{\mathrm{合2}} = F_2 - f = 150\ \mathrm{N} - 100\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N} $。
【答案】
0；50
【知识点】
二力平衡条件、合力计算、滑动摩擦力特性
【点评】
本题考查力学基础的受力分析与合力计算，核心是理解滑动摩擦力的影响因素，明确平衡状态下的受力特点，属于易掌握的基础题型，需牢记二力平衡条件及滑动摩擦力的不变性。
【难度系数】
0.8
首先，当小车做匀速直线运动时，处于平衡状态，水平方向上的推力与滑动摩擦力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反，根据合力的计算规则，这两个力的合力为0。
当推力增大到150N时，滑动摩擦力的大小仅与压力大小和接触面粗糙程度有关，小车对路面的压力（等于自身重力）和接触面粗糙程度均未改变，因此滑动摩擦力仍为100N。此时水平方向上推力与摩擦力方向相反，合力大小为推力减去摩擦力。
【解析】
1. 小车做匀速直线运动时：
小车在水平方向受到水平推力 $ F_1 = 100\ \mathrm{N} $ 和滑动摩擦力 $ f $，由于匀速直线运动是平衡状态，根据二力平衡条件可得 $ f = F_1 = 100\ \mathrm{N} $，且二力方向相反。
水平方向合力 $ F_{\mathrm{合1}} = F_1 - f = 100\ \mathrm{N} - 100\ \mathrm{N} = 0\ \mathrm{N} $。
2. 当推力增大到 $ F_2 = 150\ \mathrm{N} $ 时：
滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定，小车对路面的压力（等于重力500N）和接触面粗糙程度均不变，故滑动摩擦力仍为 $ f = 100\ \mathrm{N} $。
此时水平方向合力 $ F_{\mathrm{合2}} = F_2 - f = 150\ \mathrm{N} - 100\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N} $。
【答案】
0；50
【知识点】
二力平衡条件、合力计算、滑动摩擦力特性
【点评】
本题考查力学基础的受力分析与合力计算，核心是理解滑动摩擦力的影响因素，明确平衡状态下的受力特点，属于易掌握的基础题型，需牢记二力平衡条件及滑动摩擦力的不变性。
【难度系数】
0.8
4.$F_{1}$、$F_{2}$是在同一直线上的两个力,它们的合力方向水平向左,大小为60 N,已知$F_{1}$的大小为20 N。下列关于$F_{2}$的说法正确的是 ()
A. $F_{2}$的大小一定是40 N
B. $F_{2}$的大小一定是80 N
C. $F_{2}$的方向可能向左,也可能向右
D. $F_{2}$的方向一定是向左的
A. $F_{2}$的大小一定是40 N
B. $F_{2}$的大小一定是80 N
C. $F_{2}$的方向可能向左,也可能向右
D. $F_{2}$的方向一定是向左的
答案
D
解析
【分析】
首先回忆同一直线上二力合成的规律：同向二力的合力大小等于两力之和，方向与两力方向相同；反向二力的合力大小等于两力之差的绝对值，方向与较大力的方向相同。题目中合力方向水平向左，大小60N，已知$ F_1 $大小为20N，我们需要分两种情况分析$ F_2 $的大小和方向：
1. 假设$ F_1 $方向向左，要使合力向左，$ F_2 $也必须向左，此时合力为两力之和，可算出$ F_2 $的大小；
2. 假设$ F_1 $方向向右，要使合力向左，$ F_2 $的方向必须向左且大小大于$ F_1 $，此时合力为$ F_2 $与$ F_1 $的差，可算出$ F_2 $的大小。
通过两种情况的分析，判断各个选项的正误。
【解析】
分两种情况讨论：
1. 若$ F_1 $的方向水平向左：
根据同一直线同向二力合成公式$ F_{合}=F_1+F_2 $，可得$ F_2=F_{合}-F_1=60N-20N=40N $，方向水平向左；
2. 若$ F_1 $的方向水平向右：
因为合力方向向左，所以$ F_2 $的方向必须向左，且$ F_2＞F_1 $，根据同一直线反向二力合成公式$ F_{合}=F_2-F_1 $，可得$ F_2=F_{合}+F_1=60N+20N=80N $，方向水平向左；
综上，$ F_2 $的大小可能是40N或80N，方向一定是向左的，因此选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题考查同一直线上二力合成的规律，解题关键是结合合力方向分情况讨论两个力的方向关系，容易因忽略其中一种情况或错误判断力的方向而选错答案，需要严谨分析每种可能性。
【难度系数】
0.6
首先回忆同一直线上二力合成的规律：同向二力的合力大小等于两力之和，方向与两力方向相同；反向二力的合力大小等于两力之差的绝对值，方向与较大力的方向相同。题目中合力方向水平向左，大小60N，已知$ F_1 $大小为20N，我们需要分两种情况分析$ F_2 $的大小和方向：
1. 假设$ F_1 $方向向左，要使合力向左，$ F_2 $也必须向左，此时合力为两力之和，可算出$ F_2 $的大小；
2. 假设$ F_1 $方向向右，要使合力向左，$ F_2 $的方向必须向左且大小大于$ F_1 $，此时合力为$ F_2 $与$ F_1 $的差，可算出$ F_2 $的大小。
通过两种情况的分析，判断各个选项的正误。
【解析】
分两种情况讨论：
1. 若$ F_1 $的方向水平向左：
根据同一直线同向二力合成公式$ F_{合}=F_1+F_2 $，可得$ F_2=F_{合}-F_1=60N-20N=40N $，方向水平向左；
2. 若$ F_1 $的方向水平向右：
因为合力方向向左，所以$ F_2 $的方向必须向左，且$ F_2＞F_1 $，根据同一直线反向二力合成公式$ F_{合}=F_2-F_1 $，可得$ F_2=F_{合}+F_1=60N+20N=80N $，方向水平向左；
综上，$ F_2 $的大小可能是40N或80N，方向一定是向左的，因此选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题考查同一直线上二力合成的规律，解题关键是结合合力方向分情况讨论两个力的方向关系，容易因忽略其中一种情况或错误判断力的方向而选错答案，需要严谨分析每种可能性。
【难度系数】
0.6
5.同一直线上的两个力同时作用在一个物体上,二力大小分别为5 N和6 N,则物体受到的合力为N或N。
6.如图所示,放置在水平桌面上的木块向右做匀速直线运动,其中$F_{1}=8\ \mathrm{N}$,$F_{2}=2\ \mathrm{N}$,此时木块在水平方向受到的合力大小为N;若撤去力$F_{2}$,则木块在水平方向受到的合力大小为N,此时木块处于(选填“平衡状态”或“非平衡状态”)。
]
6.如图所示,放置在水平桌面上的木块向右做匀速直线运动,其中$F_{1}=8\ \mathrm{N}$,$F_{2}=2\ \mathrm{N}$,此时木块在水平方向受到的合力大小为N;若撤去力$F_{2}$,则木块在水平方向受到的合力大小为N,此时木块处于(选填“平衡状态”或“非平衡状态”)。
]
答案
11
1
0
2
非平衡状态
1
0
2
非平衡状态
解析
【分析】
第5题：同一直线上的二力合成需分两种情况分析：当二力方向相同时，合力为二力之和；当二力方向相反时，合力为二力大小之差（大的力减小的力）。
第6题：木块做匀速直线运动时处于平衡状态，水平方向合力为0；先根据平衡条件求出滑动摩擦力大小，撤去$F_2$后，分析水平方向的受力，计算合力，再根据合力是否为0判断物体是否处于平衡状态。
【解析】
第5题
同一直线上两个力的合成分两种情况：
1. 二力方向相同：
合力大小为二力之和，即$ F_{\mathrm{合1}} = 5\ \mathrm{N} + 6\ \mathrm{N} = 11\ \mathrm{N} $
2. 二力方向相反：
合力大小为二力大小之差，即$ F_{\mathrm{合2}} = 6\ \mathrm{N} - 5\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{N} $
第6题
1. 木块向右做匀速直线运动，处于平衡状态，因此水平方向受到的合力大小为$0\ \mathrm{N}$；
2. 由平衡条件可知，水平方向上$ F_1 = F_2 + f $，解得滑动摩擦力$ f = F_1 - F_2 = 8\ \mathrm{N} - 2\ \mathrm{N} = 6\ \mathrm{N} $，方向水平向左；
3. 撤去$F_2$后，水平方向受到向右的$F_1=8\ \mathrm{N}$和向左的滑动摩擦力$f=6\ \mathrm{N}$，合力大小为$ F_{\mathrm{合}} = 8\ \mathrm{N} - 6\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $；
4. 此时合力不为0，木块处于非平衡状态。
【答案】
11；1；0；2；非平衡状态
【知识点】
同一直线二力合成；平衡状态判断；滑动摩擦力分析
【点评】
本题考查同一直线二力合成规律与平衡状态的综合应用，需注意二力合成的两种情况，以及滑动摩擦力的大小在压力和接触面粗糙程度不变时保持不变，结合合力是否为0判断物体的运动状态。
【难度系数】
0.6
第5题：同一直线上的二力合成需分两种情况分析：当二力方向相同时，合力为二力之和；当二力方向相反时，合力为二力大小之差（大的力减小的力）。
第6题：木块做匀速直线运动时处于平衡状态，水平方向合力为0；先根据平衡条件求出滑动摩擦力大小，撤去$F_2$后，分析水平方向的受力，计算合力，再根据合力是否为0判断物体是否处于平衡状态。
【解析】
第5题
同一直线上两个力的合成分两种情况：
1. 二力方向相同：
合力大小为二力之和，即$ F_{\mathrm{合1}} = 5\ \mathrm{N} + 6\ \mathrm{N} = 11\ \mathrm{N} $
2. 二力方向相反：
合力大小为二力大小之差，即$ F_{\mathrm{合2}} = 6\ \mathrm{N} - 5\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{N} $
第6题
1. 木块向右做匀速直线运动，处于平衡状态，因此水平方向受到的合力大小为$0\ \mathrm{N}$；
2. 由平衡条件可知，水平方向上$ F_1 = F_2 + f $，解得滑动摩擦力$ f = F_1 - F_2 = 8\ \mathrm{N} - 2\ \mathrm{N} = 6\ \mathrm{N} $，方向水平向左；
3. 撤去$F_2$后，水平方向受到向右的$F_1=8\ \mathrm{N}$和向左的滑动摩擦力$f=6\ \mathrm{N}$，合力大小为$ F_{\mathrm{合}} = 8\ \mathrm{N} - 6\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $；
4. 此时合力不为0，木块处于非平衡状态。
【答案】
11；1；0；2；非平衡状态
【知识点】
同一直线二力合成；平衡状态判断；滑动摩擦力分析
【点评】
本题考查同一直线二力合成规律与平衡状态的综合应用，需注意二力合成的两种情况，以及滑动摩擦力的大小在压力和接触面粗糙程度不变时保持不变，结合合力是否为0判断物体的运动状态。
【难度系数】
0.6
7.(遂宁中考)芳芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力):当水平向左的拉力$F=10\ \mathrm{N}$时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),弹簧测力计示数为4 N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为N,物体B对地面的摩擦力大小为N。
]
]
答案
4
6
6
解析
【分析】
首先分析物体A的受力状态：物体A静止，处于平衡状态，水平方向受到弹簧测力计的拉力和物体B对A的滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等。接着分析物体B的受力状态：物体B做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向受到向左的拉力F、物体A对B的滑动摩擦力（与B对A的摩擦力是相互作用力，大小相等）以及地面对B的滑动摩擦力，这三个力平衡，据此可计算地面对B的摩擦力，再根据相互作用力的特点得到物体B对地面的摩擦力大小。
【解析】
1. 求物体A受到的摩擦力：
物体A静止，水平方向受弹簧测力计的拉力（大小为4N）和B对A的摩擦力，根据二力平衡条件，这两个力大小相等，因此物体A受到的摩擦力大小为$f_{A}=4\ \mathrm{N}$。
2. 求物体B对地面的摩擦力：
物体B向左匀速运动，水平方向受力平衡。由于A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是相互作用力，所以A对B的摩擦力大小$f_{A}'=f_{A}=4\ \mathrm{N}$，方向向右。
设地面对B的摩擦力为$f_{地}$，根据水平方向受力平衡可得：$F = f_{A}' + f_{地}$，代入数据得$f_{地}=F - f_{A}'=10\ \mathrm{N}-4\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$。
根据相互作用力的特点，物体B对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等，因此物体B对地面的摩擦力大小为6N。
【答案】
4；6
【知识点】
二力平衡条件；相互作用力
【点评】
本题考查二力平衡条件和相互作用力的应用，解题关键是准确分析两个物体的受力情况，明确平衡力与相互作用力的区别和联系。
【难度系数】
0.6
首先分析物体A的受力状态：物体A静止，处于平衡状态，水平方向受到弹簧测力计的拉力和物体B对A的滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等。接着分析物体B的受力状态：物体B做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向受到向左的拉力F、物体A对B的滑动摩擦力（与B对A的摩擦力是相互作用力，大小相等）以及地面对B的滑动摩擦力，这三个力平衡，据此可计算地面对B的摩擦力，再根据相互作用力的特点得到物体B对地面的摩擦力大小。
【解析】
1. 求物体A受到的摩擦力：
物体A静止，水平方向受弹簧测力计的拉力（大小为4N）和B对A的摩擦力，根据二力平衡条件，这两个力大小相等，因此物体A受到的摩擦力大小为$f_{A}=4\ \mathrm{N}$。
2. 求物体B对地面的摩擦力：
物体B向左匀速运动，水平方向受力平衡。由于A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是相互作用力，所以A对B的摩擦力大小$f_{A}'=f_{A}=4\ \mathrm{N}$，方向向右。
设地面对B的摩擦力为$f_{地}$，根据水平方向受力平衡可得：$F = f_{A}' + f_{地}$，代入数据得$f_{地}=F - f_{A}'=10\ \mathrm{N}-4\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$。
根据相互作用力的特点，物体B对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等，因此物体B对地面的摩擦力大小为6N。
【答案】
4；6
【知识点】
二力平衡条件；相互作用力
【点评】
本题考查二力平衡条件和相互作用力的应用，解题关键是准确分析两个物体的受力情况，明确平衡力与相互作用力的区别和联系。
【难度系数】
0.6
