1. 关于作用在某个物体、同一直线上两个力的合成,下列说法正确的是(
A.这两个力的合力有可能为0
B.这两个力的合力,一定大于其中任何一个力
C.这两个的合力,不可能大于其中任何一个力
D.求这两个力的合力大小,就是把两个力大小相加
A
)。A.这两个力的合力有可能为0
B.这两个力的合力,一定大于其中任何一个力
C.这两个的合力,不可能大于其中任何一个力
D.求这两个力的合力大小,就是把两个力大小相加
答案
1. A 【解析】物体处于静止或做匀速直线运动时,如果只受两个力作用,这两个力的合力为0,否则这两个力的合力不为0,选项A正确;因为同一直线、反方向的二力的合力大小等于二力之差,因此合力大小不一定大于其中任何一个力,选项B错误;因为同一直线、同方向的二力的合力大小等于二力大小之和,因此这两个力的合力可能大于其中任何一个力,选项C错误;同一直线、同方向的二力的合力大小等于二力大小之和,同一直线、反方向的二力的合力大小等于二力大小之差,选项D错误。
解析
【分析】
要解决这道题,首先需明确同一直线上两个力的合成有两种情况:同方向合成和反方向合成。我们可以逐个分析每个选项:
1. 对于选项A,当两个力大小相等、方向相反且作用在同一物体上时,这两个力是平衡力,合力为0,比如静止物体受到的重力和支持力,所以该情况有可能成立。
2. 对于选项B,若两个力方向相反,合力大小等于两力之差,比如5N和3N的力反向,合力为2N,小于5N,因此“合力一定大于其中任何一个力”的说法错误。
3. 对于选项C,若两个力方向相同,合力大小等于两力之和,比如5N和3N的力同向,合力为8N,大于两个力,因此“合力不可能大于其中任何一个力”的说法错误。
4. 对于选项D,只有同方向的两个力合力才是大小相加,反方向的两个力合力是大小相减,并非所有情况都是相加,所以该说法错误。
【解析】
当物体处于静止或匀速直线运动状态,且仅受两个力作用时,这两个力为平衡力,合力为0,因此选项A正确;
同一直线上反方向的两个力,合力大小等于二力大小之差,合力可能小于其中一个力,比如5N和3N反向,合力为2N,小于5N,所以选项B错误;
同一直线上同方向的两个力,合力大小等于二力大小之和,合力会大于其中任何一个力,比如5N和3N同向,合力为8N,大于两个力,所以选项C错误;
同一直线上的两个力,同方向时合力是两力大小相加,反方向时合力是两力大小相减,并非都是相加,所以选项D错误。
【答案】
A
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题属于基础题,主要考查同一直线上二力合成的两种规律,解题关键是准确区分同方向和反方向二力的合成计算方式,避免混淆两种情况。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先需明确同一直线上两个力的合成有两种情况:同方向合成和反方向合成。我们可以逐个分析每个选项:
1. 对于选项A,当两个力大小相等、方向相反且作用在同一物体上时,这两个力是平衡力,合力为0,比如静止物体受到的重力和支持力,所以该情况有可能成立。
2. 对于选项B,若两个力方向相反,合力大小等于两力之差,比如5N和3N的力反向,合力为2N,小于5N,因此“合力一定大于其中任何一个力”的说法错误。
3. 对于选项C,若两个力方向相同,合力大小等于两力之和,比如5N和3N的力同向,合力为8N,大于两个力,因此“合力不可能大于其中任何一个力”的说法错误。
4. 对于选项D,只有同方向的两个力合力才是大小相加,反方向的两个力合力是大小相减,并非所有情况都是相加,所以该说法错误。
【解析】
当物体处于静止或匀速直线运动状态,且仅受两个力作用时,这两个力为平衡力,合力为0,因此选项A正确;
同一直线上反方向的两个力,合力大小等于二力大小之差,合力可能小于其中一个力,比如5N和3N反向,合力为2N,小于5N,所以选项B错误;
同一直线上同方向的两个力,合力大小等于二力大小之和,合力会大于其中任何一个力,比如5N和3N同向,合力为8N,大于两个力,所以选项C错误;
同一直线上的两个力,同方向时合力是两力大小相加,反方向时合力是两力大小相减,并非都是相加,所以选项D错误。
【答案】
A
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题属于基础题,主要考查同一直线上二力合成的两种规律,解题关键是准确区分同方向和反方向二力的合成计算方式,避免混淆两种情况。
【难度系数】
0.7
2. (2023,黑龙江)如图8-4-9所示,当右端挂一个重为10 N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动,若现在要使物体B水平向左做匀速直线运动,则应在物体B上施加一个水平向

左
,大小是20
N的拉力。答案
2. 左 20 【解析】物体B水平向右匀速运动时,在水平方向上受到物体A施加的水平向右的拉力(大小为10 N)、水平向左的摩擦力作用,因物体B处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是一对平衡力,所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等,为10 N。物体B水平向左运动和水平向右运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,则物体B受到桌面的摩擦力不变,所以物体B水平向左运动时,受到水平向右的摩擦力也是10 N。物体B水平向左匀速直线运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力(大小为10 N,物体A对物体B施加的)、水平向右的摩擦力(大小为10 N)。水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力三个力平衡,所以$F_{左}=F_{右}+f=10\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=20\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
首先分析物体B向右匀速直线运动时的受力:此时B在水平方向受向右的拉力(等于A的重力10N)和向左的滑动摩擦力,因匀速运动,二力平衡,可得出滑动摩擦力大小为10N。接着分析B向左匀速运动的情况:由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小仍为10N,方向变为水平向右,同时B还受到物体A施加的向右的拉力10N,要使B向左匀速,向左的拉力需平衡这两个向右的力,由此可计算出拉力的大小和方向。
【解析】
1. 当物体B水平向右匀速运动时,在水平方向上受到物体A施加的水平向右的拉力(大小等于A的重力,为$10\ \mathrm{N}$)、水平向左的滑动摩擦力作用。
因为物体B处于匀速直线运动状态,受力平衡,所以滑动摩擦力与向右的拉力是一对平衡力,即滑动摩擦力大小$f = 10\ \mathrm{N}$。
2. 物体B水平向左运动时,由于压力大小和接触面粗糙程度均不变,滑动摩擦力的大小不变,仍为$10\ \mathrm{N}$,且摩擦力方向与运动方向相反,即水平向右。
3. 当物体B水平向左匀速直线运动时,水平方向上受到三个力:水平向左的拉力$F_{左}$、水平向右的拉力(大小为$10\ \mathrm{N}$,由物体A对B施加)、水平向右的滑动摩擦力(大小为$10\ \mathrm{N}$)。
根据受力平衡,水平向左的拉力等于水平向右的拉力与滑动摩擦力之和,即:
$F_{左}=F_{右}+f=10\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=20\ \mathrm{N}$
综上,应在物体B上施加一个水平向左、大小是20N的拉力。
【答案】
左;20
【知识点】
二力平衡条件;滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查了二力平衡条件的应用和滑动摩擦力的判断,关键是明确物体运动方向改变时,滑动摩擦力方向改变但大小不变,需要准确对物体进行受力分析,理清不同状态下的受力情况。
【难度系数】
0.6
首先分析物体B向右匀速直线运动时的受力:此时B在水平方向受向右的拉力(等于A的重力10N)和向左的滑动摩擦力,因匀速运动,二力平衡,可得出滑动摩擦力大小为10N。接着分析B向左匀速运动的情况:由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小仍为10N,方向变为水平向右,同时B还受到物体A施加的向右的拉力10N,要使B向左匀速,向左的拉力需平衡这两个向右的力,由此可计算出拉力的大小和方向。
【解析】
1. 当物体B水平向右匀速运动时,在水平方向上受到物体A施加的水平向右的拉力(大小等于A的重力,为$10\ \mathrm{N}$)、水平向左的滑动摩擦力作用。
因为物体B处于匀速直线运动状态,受力平衡,所以滑动摩擦力与向右的拉力是一对平衡力,即滑动摩擦力大小$f = 10\ \mathrm{N}$。
2. 物体B水平向左运动时,由于压力大小和接触面粗糙程度均不变,滑动摩擦力的大小不变,仍为$10\ \mathrm{N}$,且摩擦力方向与运动方向相反,即水平向右。
3. 当物体B水平向左匀速直线运动时,水平方向上受到三个力:水平向左的拉力$F_{左}$、水平向右的拉力(大小为$10\ \mathrm{N}$,由物体A对B施加)、水平向右的滑动摩擦力(大小为$10\ \mathrm{N}$)。
根据受力平衡,水平向左的拉力等于水平向右的拉力与滑动摩擦力之和,即:
$F_{左}=F_{右}+f=10\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=20\ \mathrm{N}$
综上,应在物体B上施加一个水平向左、大小是20N的拉力。
【答案】
左;20
【知识点】
二力平衡条件;滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查了二力平衡条件的应用和滑动摩擦力的判断,关键是明确物体运动方向改变时,滑动摩擦力方向改变但大小不变,需要准确对物体进行受力分析,理清不同状态下的受力情况。
【难度系数】
0.6
3. 将带有重物的降落伞从高处释放,速度增大至10 m/s时打开降落伞,重物下落的$v-t$图像如图8-4-10所示。打开降落伞后,降落伞和重物受到的空气阻力$f$与速度满足的关系为$f=kv^{2}$,$k$为定值。降落伞和重物共重75 N。根据以上数据可以求得$k=\_\_\_\_\_\_\mathrm{N·s}^{2}/\mathrm{m}^{2}$。降落伞和重物刚开始减速时,所受合力大小为N。

答案
3. 3 225 【解析】降落伞和重物匀速直线下落时,处于平衡状态,所受重力和阻力是一对平衡力,大小相等,$f=G=75\ \mathrm{N}$。因为$f=kv^{2}$,所以$f_{1}=kv_{1}^{2}=G=75\ \mathrm{N}$,则$k=\frac{f_{1}}{v_{1}^{2}}=\frac{75\ \mathrm{N}}{(5\ \mathrm{m/s})^{2}}=3\ \mathrm{N·s}^{2}/\mathrm{m}^{2}$。减速时,阻力$f_{2}=kv_{2}^{2}=3\ \mathrm{N·s}^{2}/\mathrm{m}^{2}×(10\ \mathrm{m/s})^{2}=300\ \mathrm{N}$;因阻力$f_{2}$和重力$G$的方向相反,所以,刚开始减速时降落伞和重物受到的合力大小为$F=f_{2}-G=300\ \mathrm{N}-75\ \mathrm{N}=225\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
首先观察v-t图像,可知降落伞和重物最后以5m/s匀速下落,此时处于平衡状态,重力与空气阻力大小相等,结合阻力公式$f=kv^{2}$可求出k值;刚开始减速时速度为10m/s,代入阻力公式求出此时的阻力,再根据重力与阻力的方向相反,利用力的合成计算合力大小。
【解析】
1. 计算k值:
当降落伞和重物匀速下落时,处于平衡状态,重力与空气阻力是一对平衡力,大小相等,即$f=G=75\ \mathrm{N}$。
已知$f=kv^{2}$,此时匀速运动的速度$v_1=5\ \mathrm{m/s}$,将数据代入公式可得:
$k=\frac{f}{v_1^2}=\frac{75\ \mathrm{N}}{(5\ \mathrm{m/s})^2}=3\ \mathrm{N·s^2/m^2}$。
2. 计算刚开始减速时的合力:
刚开始减速时速度$v_2=10\ \mathrm{m/s}$,将k和$v_2$代入阻力公式,可得此时的阻力:
$f_2=kv_2^2=3\ \mathrm{N·s^2/m^2}×(10\ \mathrm{m/s})^2=300\ \mathrm{N}$。
阻力方向向上,重力方向向下,二者方向相反,根据力的合成,合力大小为:
$F=f_2-G=300\ \mathrm{N}-75\ \mathrm{N}=225\ \mathrm{N}$。
【答案】
$3$;$225$
【知识点】
二力平衡条件;力的合成;阻力与速度的关系
【点评】
本题结合v-t图像考查受力分析与力学公式的应用,需要从图像中提取匀速运动的速度信息,利用二力平衡求出阻力进而计算k值,再通过力的合成计算合力,对学生的图像分析能力和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
首先观察v-t图像,可知降落伞和重物最后以5m/s匀速下落,此时处于平衡状态,重力与空气阻力大小相等,结合阻力公式$f=kv^{2}$可求出k值;刚开始减速时速度为10m/s,代入阻力公式求出此时的阻力,再根据重力与阻力的方向相反,利用力的合成计算合力大小。
【解析】
1. 计算k值:
当降落伞和重物匀速下落时,处于平衡状态,重力与空气阻力是一对平衡力,大小相等,即$f=G=75\ \mathrm{N}$。
已知$f=kv^{2}$,此时匀速运动的速度$v_1=5\ \mathrm{m/s}$,将数据代入公式可得:
$k=\frac{f}{v_1^2}=\frac{75\ \mathrm{N}}{(5\ \mathrm{m/s})^2}=3\ \mathrm{N·s^2/m^2}$。
2. 计算刚开始减速时的合力:
刚开始减速时速度$v_2=10\ \mathrm{m/s}$,将k和$v_2$代入阻力公式,可得此时的阻力:
$f_2=kv_2^2=3\ \mathrm{N·s^2/m^2}×(10\ \mathrm{m/s})^2=300\ \mathrm{N}$。
阻力方向向上,重力方向向下,二者方向相反,根据力的合成,合力大小为:
$F=f_2-G=300\ \mathrm{N}-75\ \mathrm{N}=225\ \mathrm{N}$。
【答案】
$3$;$225$
【知识点】
二力平衡条件;力的合成;阻力与速度的关系
【点评】
本题结合v-t图像考查受力分析与力学公式的应用,需要从图像中提取匀速运动的速度信息,利用二力平衡求出阻力进而计算k值,再通过力的合成计算合力,对学生的图像分析能力和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
4. 如图8-4-11所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4 kg的木块相连,当小盘内放有重为0.5 N的砝码时木块未被拉动,这时木块受到的合力大小为

0
N;当小盘内放有重为0.6 N的砝码时,木块刚好做匀速直线运动,这时木块受到的合力大小为0
N;当小盘落在地面上后,木块继续运动,此时木块所受到的合力方向向左
(选填“左”或“右”)。答案
4. 0 0 左 【解析】当小盘落在地面上后,木块继续运动,木块水平方向受到水平向左的摩擦力,水平方向合力大小等于摩擦力大小,方向水平向左。
解析
【分析】
我们可以分三种情况逐步分析:
1. 当木块未被拉动时,木块处于静止状态,静止属于平衡状态,根据平衡状态的特性,物体所受合力为0;
2. 当木块刚好做匀速直线运动时,匀速直线运动也属于平衡状态,平衡状态下物体的合力同样为0;
3. 当小盘落在地面上后,木块因惯性继续向右运动,此时木块不再受绳子拉力,仅受到水平向左的滑动摩擦力,因此合力方向与摩擦力方向一致,向左。
【解析】
1. 当小盘内放重0.5N的砝码时,木块未被拉动,处于静止状态,静止是平衡状态,平衡状态下物体所受合力为0;
2. 当小盘内放重0.6N的砝码时,木块刚好做匀速直线运动,匀速直线运动属于平衡状态,平衡状态的物体合力为0;
3. 当小盘落在地面上后,木块继续向右运动,此时木块水平方向只受到向左的滑动摩擦力,因此合力方向向左。
【答案】
0;0;左
【知识点】
平衡状态的合力;滑动摩擦力方向
【点评】
本题考查了平衡状态的特点以及滑动摩擦力方向的判断,解题关键是明确静止和匀速直线运动均为平衡状态,平衡状态合力为0,同时要能准确判断物体运动时的受力情况。
【难度系数】
0.7
我们可以分三种情况逐步分析:
1. 当木块未被拉动时,木块处于静止状态,静止属于平衡状态,根据平衡状态的特性,物体所受合力为0;
2. 当木块刚好做匀速直线运动时,匀速直线运动也属于平衡状态,平衡状态下物体的合力同样为0;
3. 当小盘落在地面上后,木块因惯性继续向右运动,此时木块不再受绳子拉力,仅受到水平向左的滑动摩擦力,因此合力方向与摩擦力方向一致,向左。
【解析】
1. 当小盘内放重0.5N的砝码时,木块未被拉动,处于静止状态,静止是平衡状态,平衡状态下物体所受合力为0;
2. 当小盘内放重0.6N的砝码时,木块刚好做匀速直线运动,匀速直线运动属于平衡状态,平衡状态的物体合力为0;
3. 当小盘落在地面上后,木块继续向右运动,此时木块水平方向只受到向左的滑动摩擦力,因此合力方向向左。
【答案】
0;0;左
【知识点】
平衡状态的合力;滑动摩擦力方向
【点评】
本题考查了平衡状态的特点以及滑动摩擦力方向的判断,解题关键是明确静止和匀速直线运动均为平衡状态,平衡状态合力为0,同时要能准确判断物体运动时的受力情况。
【难度系数】
0.7
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