一、力的合成
1. 如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果
2. 在物理学中,求几个力合力的过程叫作
1. 如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果
相同
,这个力就叫作那几个力的合力
。2. 在物理学中,求几个力合力的过程叫作
力的合成
。答案
一、1.相同 合力
2.力的合成
2.力的合成
解析
【分析】
这道题考查力学中力的合成相关的基础概念,核心依托等效替代的物理思想来思考:首先回忆合力的定义逻辑,我们用一个力替代多个力的前提就是二者的作用效果完全一致,满足这个前提的单个力就是多个力的合力;再对应教材里对“求合力的过程”的命名定义,直接对照概念内容填空即可,不需要复杂推导。
【解析】
1. 合力的核心定义就是等效替代:若一个力单独作用产生的效果,和几个力共同作用产生的效果完全相同,这个力就可以等效代替那几个力,因此这个力就叫做那几个力的合力,因此前两个空依次填入对应内容。
2. 根据物理学中力的合成的明确定义,求几个力的合力的过程就被称作力的合成,直接填入对应概念即可。
【答案】
1. 相同;合力
2. 力的合成
【知识点】
合力的定义;力的合成概念
【点评】
本题属于力学入门的基础概念识记类题目,直接考察教材原文的核心定义,目的是帮助学生建立等效替代的物理思维,为后续学习力的平行四边形定则做好概念铺垫,没有设置理解障碍和计算难度,只要熟悉课本基础内容就可以顺利作答。
【难度系数】
0.9
这道题考查力学中力的合成相关的基础概念,核心依托等效替代的物理思想来思考:首先回忆合力的定义逻辑,我们用一个力替代多个力的前提就是二者的作用效果完全一致,满足这个前提的单个力就是多个力的合力;再对应教材里对“求合力的过程”的命名定义,直接对照概念内容填空即可,不需要复杂推导。
【解析】
1. 合力的核心定义就是等效替代:若一个力单独作用产生的效果,和几个力共同作用产生的效果完全相同,这个力就可以等效代替那几个力,因此这个力就叫做那几个力的合力,因此前两个空依次填入对应内容。
2. 根据物理学中力的合成的明确定义,求几个力的合力的过程就被称作力的合成,直接填入对应概念即可。
【答案】
1. 相同;合力
2. 力的合成
【知识点】
合力的定义;力的合成概念
【点评】
本题属于力学入门的基础概念识记类题目,直接考察教材原文的核心定义,目的是帮助学生建立等效替代的物理思维,为后续学习力的平行四边形定则做好概念铺垫,没有设置理解障碍和计算难度,只要熟悉课本基础内容就可以顺利作答。
【难度系数】
0.9
二、同一直线上二力的合成
大量实验研究表明:同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小
大量实验研究表明:同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小
之和
,合力的方向与这两个力的方向相同;如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差
,合力的方向与较大的力
方向一致。答案
二、之和 之差 较大的力
解析
【分析】
这是一道考察同一直线上二力合成基础结论的识记类填空题,解题时可以直接对应课本实验探究得到的规律分步思考:首先回忆方向相同的两个共线力的合成结果,合力是两个力的作用效果叠加,大小为两力相加,对应第一空;再回忆方向相反的两个共线力的合成结果,两个力的作用效果会互相抵消一部分,合力大小为两力相减,对应第二空;最后反方向合成时,合力的作用效果和数值更大的力的效果一致,因此方向和更大的力保持一致,对应第三空,直接匹配结论即可完成填空。
【解析】
1. 同一直线上方向相同的两个力,作用效果完全叠加,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力方向与两个力方向均相同,因此第一空填“之和”;
2. 同一直线上方向相反的两个力,作用效果会互相抵消部分,合力的大小等于这两个力的大小之差,因此第二空填“之差”;
3. 反方向的两个力合成时,抵消后剩余的作用效果和数值更大的力的效果一致,因此合力的方向与较大的力的方向一致,第三空填“较大的力”。
【答案】
之和;之差;较大的力
【知识点】
同一直线二力合成
力的合成规律
【点评】
本题属于力学基础概念考点,直接考察教材中通过实验归纳得到的共线二力合成核心结论,是后续学习二力平衡、常规受力分析的必备前置基础知识,属于必须掌握的送分题,学生只要牢记对应实验结论即可顺利作答。
【难度系数】
0.9
这是一道考察同一直线上二力合成基础结论的识记类填空题,解题时可以直接对应课本实验探究得到的规律分步思考:首先回忆方向相同的两个共线力的合成结果,合力是两个力的作用效果叠加,大小为两力相加,对应第一空;再回忆方向相反的两个共线力的合成结果,两个力的作用效果会互相抵消一部分,合力大小为两力相减,对应第二空;最后反方向合成时,合力的作用效果和数值更大的力的效果一致,因此方向和更大的力保持一致,对应第三空,直接匹配结论即可完成填空。
【解析】
1. 同一直线上方向相同的两个力,作用效果完全叠加,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力方向与两个力方向均相同,因此第一空填“之和”;
2. 同一直线上方向相反的两个力,作用效果会互相抵消部分,合力的大小等于这两个力的大小之差,因此第二空填“之差”;
3. 反方向的两个力合成时,抵消后剩余的作用效果和数值更大的力的效果一致,因此合力的方向与较大的力的方向一致,第三空填“较大的力”。
【答案】
之和;之差;较大的力
【知识点】
同一直线二力合成
力的合成规律
【点评】
本题属于力学基础概念考点,直接考察教材中通过实验归纳得到的共线二力合成核心结论,是后续学习二力平衡、常规受力分析的必备前置基础知识,属于必须掌握的送分题,学生只要牢记对应实验结论即可顺利作答。
【难度系数】
0.9
例1 一位同学将重为6 N的物体竖直向上抛出,若物体运动过程中受到的空气阻力恒为1 N,则物体在上升过程中受到的合力大小和
方向分别为 (
A.7 N,竖直向下
B.5 N,竖直向上
C.5 N,竖直向下
D.7 N,竖直向上
方向分别为 (
A
)A.7 N,竖直向下
B.5 N,竖直向上
C.5 N,竖直向下
D.7 N,竖直向上
答案
答案:A
解析:因为物体向上运动时,受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力作用,所以合力等于重力加阻力,即$F=G+F_{阻}=6\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N}=7\ \mathrm{N}$,方向竖直向下。
方法指导 根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和;同一直线上反方向二力的合力等于二力之差,方向和较大的力的方向相同。
解析:因为物体向上运动时,受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力作用,所以合力等于重力加阻力,即$F=G+F_{阻}=6\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N}=7\ \mathrm{N}$,方向竖直向下。
方法指导 根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和;同一直线上反方向二力的合力等于二力之差,方向和较大的力的方向相同。
解析
【分析】
拿到这道题首先明确研究对象是上升过程中的物体,第一步先梳理该过程的所有受力:首先地球附近的物体必然受到竖直向下的重力,题目已经给出重力大小为6N;接下来根据阻力的性质判断阻力方向:空气阻力始终和物体的相对运动方向相反,物体上升时运动方向竖直向上,因此阻力方向和运动方向相反,也就是竖直向下。接下来两个力属于同一直线上、方向完全相同的两个力,按照同方向二力的合成规则,合力大小等于两个力的大小之和,合力方向和两个分力的方向保持一致,代入数值计算就能得到结果,对应选出正确选项即可。
【解析】
解:
1. 分析上升过程的受力情况:
物体竖直向上运动时,共受到两个力作用:
① 重力G:大小为6N,方向始终竖直向下;
② 空气阻力f:阻力方向与物体运动方向相反,物体向上运动,因此阻力方向竖直向下,大小为1N。
2. 计算合力大小:
两个力作用在同一直线、方向相同,根据同方向二力的合成规则,合力大小等于两个分力大小之和:
$F_{合}=G + f = 6\ \mathrm{N} + 1\ \mathrm{N} =7\ \mathrm{N}$
3. 判断合力方向:
同方向二力的合力方向与两个分力的方向完全一致,因此合力方向为竖直向下。
综上,物体上升过程合力大小为7N,方向竖直向下,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
重力方向,阻力方向,同一直线二力合成
【点评】
本题属于力学基础题,易错点是容易错误认为阻力方向与重力方向相反,误将两个力相减得到5N的错误结果。解题核心是牢记阻力方向始终与物体相对运动方向相反,要区分上升、下落两个不同运动阶段的受力差异,再对应二力合成规则计算即可。
【难度系数】
0.7
拿到这道题首先明确研究对象是上升过程中的物体,第一步先梳理该过程的所有受力:首先地球附近的物体必然受到竖直向下的重力,题目已经给出重力大小为6N;接下来根据阻力的性质判断阻力方向:空气阻力始终和物体的相对运动方向相反,物体上升时运动方向竖直向上,因此阻力方向和运动方向相反,也就是竖直向下。接下来两个力属于同一直线上、方向完全相同的两个力,按照同方向二力的合成规则,合力大小等于两个力的大小之和,合力方向和两个分力的方向保持一致,代入数值计算就能得到结果,对应选出正确选项即可。
【解析】
解:
1. 分析上升过程的受力情况:
物体竖直向上运动时,共受到两个力作用:
① 重力G:大小为6N,方向始终竖直向下;
② 空气阻力f:阻力方向与物体运动方向相反,物体向上运动,因此阻力方向竖直向下,大小为1N。
2. 计算合力大小:
两个力作用在同一直线、方向相同,根据同方向二力的合成规则,合力大小等于两个分力大小之和:
$F_{合}=G + f = 6\ \mathrm{N} + 1\ \mathrm{N} =7\ \mathrm{N}$
3. 判断合力方向:
同方向二力的合力方向与两个分力的方向完全一致,因此合力方向为竖直向下。
综上,物体上升过程合力大小为7N,方向竖直向下,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
重力方向,阻力方向,同一直线二力合成
【点评】
本题属于力学基础题,易错点是容易错误认为阻力方向与重力方向相反,误将两个力相减得到5N的错误结果。解题核心是牢记阻力方向始终与物体相对运动方向相反,要区分上升、下落两个不同运动阶段的受力差异,再对应二力合成规则计算即可。
【难度系数】
0.7
例2 重80 N的物体放在水平桌面上,第一次用60 N的力竖直向上拉物体,第二次用40 N的力竖直向上拉物体,比较物体受到的合力 (
A.第一次物体受到的合力大,等于140 N
B.第二次物体受到的合力大,等于40 N
C.物体先后两次所受合力大小相等,等于0
D.物体先后两次所受合力之差等于20 N
C
)A.第一次物体受到的合力大,等于140 N
B.第二次物体受到的合力大,等于40 N
C.物体先后两次所受合力大小相等,等于0
D.物体先后两次所受合力之差等于20 N
答案
答案:C
解析:已知物体重80 N,则用60 N或40 N的力竖直向上拉物体时,物体还会受到桌面的支持力,物体始终处于静止状态,因此物体受到的合力都为零,即物体受到的合力第一次与第二次相等。
方法指导 处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受到的合力为零。本题的关键是明确物体处于平衡状态时受到的合力为零,并能准确判断出物体所处的状态。
解析:已知物体重80 N,则用60 N或40 N的力竖直向上拉物体时,物体还会受到桌面的支持力,物体始终处于静止状态,因此物体受到的合力都为零,即物体受到的合力第一次与第二次相等。
方法指导 处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受到的合力为零。本题的关键是明确物体处于平衡状态时受到的合力为零,并能准确判断出物体所处的状态。
解析
【分析】
拿到这道题不要直接硬做力的加减,第一步先判断两次施加向上的拉力后,物体能不能离开桌面:物体总重力是80N,第一次拉力60N、第二次拉力40N,两个拉力都小于物体重力,所以两次都没法把物体拉起来,物体始终静止在水平桌面上。接下来回忆平衡状态的规律:只要物体保持静止或者匀速直线运动,就属于平衡状态,平衡状态下物体受到的合力一定是0,不管额外施加的拉力是多大,只要物体没动,合力就都是0,这样就能直接得出两次合力相等的结论。
【解析】
1. 判断物体运动状态:已知物体重力G=80N,两次竖直向上的拉力分别为F₁=60N、F₂=40N,均小于物体的重力,因此两次都无法将物体拉离桌面,物体始终保持静止状态。
2. 受力分析:两次场景下,物体都受到三个力的作用:竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、桌面对物体竖直向上的支持力N,三力共同作用维持物体静止。
3. 结合平衡状态规律推导:处于静止的平衡状态的物体,所受合力一定为0,因此两次物体受到的合力都等于0,大小相等。
综上,选项C正确,A、B、D错误。
【答案】
C
【知识点】
平衡状态合力为零,受力分析,力的合成
【点评】
本题属于易错题,很多同学会忽略桌面的支持力,直接用重力减去拉力得到错误的合力数值,误选其他选项。解题的核心逻辑是先通过拉力和重力的大小关系判断物体的实际运动状态,只要物体没有被拉动、保持静止,就属于平衡状态,合力必然为零,不需要额外计算多个力的差值。
【难度系数】
0.6
拿到这道题不要直接硬做力的加减,第一步先判断两次施加向上的拉力后,物体能不能离开桌面:物体总重力是80N,第一次拉力60N、第二次拉力40N,两个拉力都小于物体重力,所以两次都没法把物体拉起来,物体始终静止在水平桌面上。接下来回忆平衡状态的规律:只要物体保持静止或者匀速直线运动,就属于平衡状态,平衡状态下物体受到的合力一定是0,不管额外施加的拉力是多大,只要物体没动,合力就都是0,这样就能直接得出两次合力相等的结论。
【解析】
1. 判断物体运动状态:已知物体重力G=80N,两次竖直向上的拉力分别为F₁=60N、F₂=40N,均小于物体的重力,因此两次都无法将物体拉离桌面,物体始终保持静止状态。
2. 受力分析:两次场景下,物体都受到三个力的作用:竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、桌面对物体竖直向上的支持力N,三力共同作用维持物体静止。
3. 结合平衡状态规律推导:处于静止的平衡状态的物体,所受合力一定为0,因此两次物体受到的合力都等于0,大小相等。
综上,选项C正确,A、B、D错误。
【答案】
C
【知识点】
平衡状态合力为零,受力分析,力的合成
【点评】
本题属于易错题,很多同学会忽略桌面的支持力,直接用重力减去拉力得到错误的合力数值,误选其他选项。解题的核心逻辑是先通过拉力和重力的大小关系判断物体的实际运动状态,只要物体没有被拉动、保持静止,就属于平衡状态,合力必然为零,不需要额外计算多个力的差值。
【难度系数】
0.6
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