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5. 一个物体始终只受到两个力$F_{1}$和$F_{2}$的作用,一开始物体处于静止状态,且$F_{1}=F_{0}$。在$t_{1}$时间内保持$F_{1}$不变,只改变$F_{2}$的大小,此过程中物体所受合力的方向始终与$F_{1}$方向相同。图8-4-2中可以表示$F_{2}$大小随时间变化的图像是(
C
)。答案
5. C 【解析】一开始物体处于静止状态,且$F_{1}=F_{0}$,说明$F_{2}=F_{1}=F_{0}$,且两个力的方向相反;由于合力方向始终与$F_{1}$方向相同,那么$F_{1}$始终大于$F_{2}$,即$F_{2}$始终小于$F_{0}$,只有C图符合这一条件。故选C。
解析
【分析】
首先，物体初始处于静止状态，根据二力平衡条件，可知初始时$F_2$与$F_1$大小相等、方向相反，即$F_2=F_0$。接下来，题目要求在$t_1$时间内合力方向始终与$F_1$方向相同，根据合力的判断规则，当两个力方向相反时，合力方向与较大的力方向相同，因此$F_1$必须始终大于$F_2$，也就是$F_2$的大小要始终小于$F_0$。我们逐一分析选项：
选项A：$F_2$从$F_0$逐渐增大至大于$F_0$，此时$F_2＞F_1$，合力方向与$F_2$相同，不符合要求；
选项B：$F_2$先减小后增大，最终大于$F_0$，后期$F_2＞F_1$，合力方向改变，不符合要求；
选项C：$F_2$先减小后增大，但始终小于$F_0$，满足$F_1$始终大于$F_2$，合力方向始终与$F_1$相同，符合要求；
选项D：$F_2$先增大到大于$F_0$，再减小到$F_0$，过程中存在$F_2＞F_1$的阶段，合力方向会改变，不符合要求。
【解析】
一开始物体处于静止状态，且$F_{1}=F_{0}$，根据二力平衡条件，可知$F_{2}=F_{1}=F_{0}$，且两个力方向相反；由于此过程中物体所受合力的方向始终与$F_{1}$方向相同，当两个力方向相反时，合力方向与较大的力方向一致，因此$F_{1}$始终大于$F_{2}$，即$F_{2}$始终小于$F_{0}$。观察四个选项，只有C图中$F_{2}$的大小始终小于$F_{0}$，符合条件。故选C。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡条件、合力方向判断
【点评】
本题主要考查二力平衡条件的应用以及合力方向的判断，需要结合物体的运动状态和合力的特点分析力的大小变化，解题关键是明确“方向相反的两个力，合力方向与较大力的方向一致”这一规律。
【难度系数】
0.6
首先，物体初始处于静止状态，根据二力平衡条件，可知初始时$F_2$与$F_1$大小相等、方向相反，即$F_2=F_0$。接下来，题目要求在$t_1$时间内合力方向始终与$F_1$方向相同，根据合力的判断规则，当两个力方向相反时，合力方向与较大的力方向相同，因此$F_1$必须始终大于$F_2$，也就是$F_2$的大小要始终小于$F_0$。我们逐一分析选项：
选项A：$F_2$从$F_0$逐渐增大至大于$F_0$，此时$F_2＞F_1$，合力方向与$F_2$相同，不符合要求；
选项B：$F_2$先减小后增大，最终大于$F_0$，后期$F_2＞F_1$，合力方向改变，不符合要求；
选项C：$F_2$先减小后增大，但始终小于$F_0$，满足$F_1$始终大于$F_2$，合力方向始终与$F_1$相同，符合要求；
选项D：$F_2$先增大到大于$F_0$，再减小到$F_0$，过程中存在$F_2＞F_1$的阶段，合力方向会改变，不符合要求。
【解析】
一开始物体处于静止状态，且$F_{1}=F_{0}$，根据二力平衡条件，可知$F_{2}=F_{1}=F_{0}$，且两个力方向相反；由于此过程中物体所受合力的方向始终与$F_{1}$方向相同，当两个力方向相反时，合力方向与较大的力方向一致，因此$F_{1}$始终大于$F_{2}$，即$F_{2}$始终小于$F_{0}$。观察四个选项，只有C图中$F_{2}$的大小始终小于$F_{0}$，符合条件。故选C。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡条件、合力方向判断
【点评】
本题主要考查二力平衡条件的应用以及合力方向的判断，需要结合物体的运动状态和合力的特点分析力的大小变化，解题关键是明确“方向相反的两个力，合力方向与较大力的方向一致”这一规律。
【难度系数】
0.6
6. 如图8-4-3所示,一物体放在水平面上,当受到水平力$F_{1}=7\ \mathrm{N}$和$F_{2}=3\ \mathrm{N}$作用时,物体处于静止状态。如果将$F_{1}$撤去,此时物体所受合力为(
A.0
B.3 N
C.4 N
D.7 N
A
)。A.0
B.3 N
C.4 N
D.7 N
答案
6. A
解析
【分析】
首先，我们需要先分析物体在$F_1$和$F_2$共同作用下的受力情况：物体静止，说明处于平衡状态，合力为0。水平方向上受到向右的$F_1=7\ \mathrm{N}$、向左的$F_2=3\ \mathrm{N}$，以及静摩擦力，根据二力平衡的原理，静摩擦力的大小应为$F_1-F_2=4\ \mathrm{N}$，方向向左，这也说明物体与水平面间的最大静摩擦力至少为$4\ \mathrm{N}$。
接下来，当撤去$F_1$后，物体仅受到向左的$F_2=3\ \mathrm{N}$，此时$F_2$的大小小于最大静摩擦力，物体仍然保持静止状态，静止的物体合力为0，所以此时物体所受合力为0。
【解析】
1. 初始状态受力分析：
物体在水平力$F_1=7\ \mathrm{N}$、$F_2=3\ \mathrm{N}$作用下静止，水平方向受力平衡，设静摩擦力为$f$，则：
$F_1 = F_2 + f$
代入数据得：$f = F_1 - F_2 = 7\ \mathrm{N} - 3\ \mathrm{N} = 4\ \mathrm{N}$，由此可知物体与水平面间的最大静摩擦力$f_{\mathrm{max}} ≥ 4\ \mathrm{N}$。
2. 撤去$F_1$后的受力分析：
此时物体仅受向左的$F_2=3\ \mathrm{N}$，因为$3\ \mathrm{N} ＜ f_{\mathrm{max}}$，物体仍保持静止，根据平衡状态的特点，静止物体所受合力为0。
【答案】
A
【知识点】
静摩擦力、受力平衡、合力判断
【点评】
本题主要考查静摩擦力的动态变化及平衡状态的合力特点，解题的关键是通过初始状态判断出最大静摩擦力的范围，进而确定撤去$F_1$后物体仍处于静止状态，避免错误认为合力等于$F_2$的大小。
【难度系数】
0.6
首先，我们需要先分析物体在$F_1$和$F_2$共同作用下的受力情况：物体静止，说明处于平衡状态，合力为0。水平方向上受到向右的$F_1=7\ \mathrm{N}$、向左的$F_2=3\ \mathrm{N}$，以及静摩擦力，根据二力平衡的原理，静摩擦力的大小应为$F_1-F_2=4\ \mathrm{N}$，方向向左，这也说明物体与水平面间的最大静摩擦力至少为$4\ \mathrm{N}$。
接下来，当撤去$F_1$后，物体仅受到向左的$F_2=3\ \mathrm{N}$，此时$F_2$的大小小于最大静摩擦力，物体仍然保持静止状态，静止的物体合力为0，所以此时物体所受合力为0。
【解析】
1. 初始状态受力分析：
物体在水平力$F_1=7\ \mathrm{N}$、$F_2=3\ \mathrm{N}$作用下静止，水平方向受力平衡，设静摩擦力为$f$，则：
$F_1 = F_2 + f$
代入数据得：$f = F_1 - F_2 = 7\ \mathrm{N} - 3\ \mathrm{N} = 4\ \mathrm{N}$，由此可知物体与水平面间的最大静摩擦力$f_{\mathrm{max}} ≥ 4\ \mathrm{N}$。
2. 撤去$F_1$后的受力分析：
此时物体仅受向左的$F_2=3\ \mathrm{N}$，因为$3\ \mathrm{N} ＜ f_{\mathrm{max}}$，物体仍保持静止，根据平衡状态的特点，静止物体所受合力为0。
【答案】
A
【知识点】
静摩擦力、受力平衡、合力判断
【点评】
本题主要考查静摩擦力的动态变化及平衡状态的合力特点，解题的关键是通过初始状态判断出最大静摩擦力的范围，进而确定撤去$F_1$后物体仍处于静止状态，避免错误认为合力等于$F_2$的大小。
【难度系数】
0.6
7. 如图8-4-4甲所示,小明经常与同学进行爬杆比赛,在某次比赛中,小明向上爬的速度—时间图像如图8-4-4乙所示,但他所受摩擦力—时间图像漏画了一部分,如图8-4-4丙所示,若将之补充完整,应是图8-4-5中的(
C
)。答案
7. C 【解析】人爬杆时受到竖直向下的重力$G$和竖直向上的摩擦力$f$。由题图乙可知,$0∼ t_{1}$时间内,人加速向上运动,所以$f＞G$;$t_{1}∼ t_{2}$时间内人在做匀速直线运动,重力和摩擦力是一对平衡力,即$f=G$;$t_{2}∼ t_{3}$时间内人在减速向上运动,$f＜G$。故选C。
解析
【分析】
首先明确人爬杆时始终受到竖直向下的重力$G$和竖直向上的摩擦力$f$，重力大小保持不变。接下来结合速度-时间图像分阶段分析运动状态与受力的关系：
1. $0∼ t_{1}$时间内，人加速向上运动，合力方向与运动方向一致（向上），因此摩擦力$f$大于重力$G$；
2. $t_{1}∼ t_{2}$时间内，人匀速向上运动，此时重力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即$f=G$；
3. $t_{2}∼ t_{3}$时间内，人减速向上运动，合力方向与运动方向相反（向下），因此摩擦力$f$小于重力$G$。
结合已有摩擦力图像的趋势，补充后需符合这三个阶段的摩擦力大小变化规律，从而确定正确选项。
【解析】
人爬杆时受到竖直向下的重力$G$和竖直向上的摩擦力$f$，重力大小始终不变。
由题图乙可知，$0∼ t_{1}$时间内，人加速向上运动，合力方向向上，所以$f＞G$；
$t_{1}∼ t_{2}$时间内人做匀速直线运动，重力和摩擦力是一对平衡力，即$f=G$；
$t_{2}∼ t_{3}$时间内人减速向上运动，合力方向向下，所以$f＜G$。
对比各选项，只有选项C符合上述摩擦力的变化规律。
【答案】
C
【知识点】
力与运动的关系、二力平衡条件
【点评】
本题结合速度-时间图像与摩擦力-时间图像，考查力与运动的关系及二力平衡条件的应用，解题关键是根据不同运动状态判断摩擦力与重力的大小关系，需将运动状态分析与受力分析紧密结合。
【难度系数】
0.6
首先明确人爬杆时始终受到竖直向下的重力$G$和竖直向上的摩擦力$f$，重力大小保持不变。接下来结合速度-时间图像分阶段分析运动状态与受力的关系：
1. $0∼ t_{1}$时间内，人加速向上运动，合力方向与运动方向一致（向上），因此摩擦力$f$大于重力$G$；
2. $t_{1}∼ t_{2}$时间内，人匀速向上运动，此时重力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即$f=G$；
3. $t_{2}∼ t_{3}$时间内，人减速向上运动，合力方向与运动方向相反（向下），因此摩擦力$f$小于重力$G$。
结合已有摩擦力图像的趋势，补充后需符合这三个阶段的摩擦力大小变化规律，从而确定正确选项。
【解析】
人爬杆时受到竖直向下的重力$G$和竖直向上的摩擦力$f$，重力大小始终不变。
由题图乙可知，$0∼ t_{1}$时间内，人加速向上运动，合力方向向上，所以$f＞G$；
$t_{1}∼ t_{2}$时间内人做匀速直线运动，重力和摩擦力是一对平衡力，即$f=G$；
$t_{2}∼ t_{3}$时间内人减速向上运动，合力方向向下，所以$f＜G$。
对比各选项，只有选项C符合上述摩擦力的变化规律。
【答案】
C
【知识点】
力与运动的关系、二力平衡条件
【点评】
本题结合速度-时间图像与摩擦力-时间图像，考查力与运动的关系及二力平衡条件的应用，解题关键是根据不同运动状态判断摩擦力与重力的大小关系，需将运动状态分析与受力分析紧密结合。
【难度系数】
0.6
8. $F_{1}$和$F_{2}$是同一条直线上的两个力,它们的合力大小为10 N,方向向左。若$F_{1}$的大小为15 N,下列说法正确的是(
A.$F_{2}$的大小可能是13 N
B.$F_{2}$的大小一定是25 N
C.$F_{2}$的方向一定向右
D.$F_{2}$的方向可能向左,也可能向右
D
)。A.$F_{2}$的大小可能是13 N
B.$F_{2}$的大小一定是25 N
C.$F_{2}$的方向一定向右
D.$F_{2}$的方向可能向左,也可能向右
答案
8. D 【解析】已知合力大小为$F=10\ \mathrm{N}$,方向向左,且$F_{1}$大小为15 N;如果$F_{1}$的方向向左,则$F_{2}$向右,且$F_{2}=F_{1}-F=15\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$;如果$F_{1}$的方向向右,则$F_{2}$的方向一定向左,且$F_{2}=F_{1}+F=15\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=25\ \mathrm{N}$。故选D。
解析
【分析】
首先回忆同一直线上二力合成的规律：同一直线上方向相同的两个力，合力大小等于两力之和，方向与两力方向相同；方向相反的两个力，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。
已知合力大小为10N，方向向左，$F_1$大小为15N，需要分两种情况讨论：
1. 假设$F_1$方向向左，此时合力方向向左，说明$F_1$大于合力，那么$F_2$方向向右，根据反向二力合成公式计算$F_2$的大小；
2. 假设$F_1$方向向右，此时合力方向向左，说明$F_2$的方向向左，且$F_2$的大小大于$F_1$，根据同向二力合成公式计算$F_2$的大小。
最后结合计算结果分析各个选项，判断正确说法。
【解析】
已知合力大小为$F=10\ \mathrm{N}$，方向向左，$F_{1}$大小为15 N。
分两种情况讨论：
① 若$F_{1}$的方向向左，由于合力方向向左，说明$F_{1}$大于合力，$F_{2}$方向向右，根据同一直线反向二力合成规律，$F_{2}=F_{1}-F=15\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$；
② 若$F_{1}$的方向向右，由于合力方向向左，说明$F_{2}$方向向左，且$F_{2}$大于$F_{1}$，根据同一直线同向二力合成规律，$F_{2}=F_{1}+F=15\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=25\ \mathrm{N}$。
由此可知，$F_{2}$的大小可能是5N或25N，方向可能向左也可能向右，只有选项D说法正确。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成
【点评】
本题考查同一直线上二力合成规律的应用，解题关键是要全面考虑两种情况，避免因只考虑一种情况而错选，培养分类讨论的思维能力。
【难度系数】
0.6
首先回忆同一直线上二力合成的规律：同一直线上方向相同的两个力，合力大小等于两力之和，方向与两力方向相同；方向相反的两个力，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。
已知合力大小为10N，方向向左，$F_1$大小为15N，需要分两种情况讨论：
1. 假设$F_1$方向向左，此时合力方向向左，说明$F_1$大于合力，那么$F_2$方向向右，根据反向二力合成公式计算$F_2$的大小；
2. 假设$F_1$方向向右，此时合力方向向左，说明$F_2$的方向向左，且$F_2$的大小大于$F_1$，根据同向二力合成公式计算$F_2$的大小。
最后结合计算结果分析各个选项，判断正确说法。
【解析】
已知合力大小为$F=10\ \mathrm{N}$，方向向左，$F_{1}$大小为15 N。
分两种情况讨论：
① 若$F_{1}$的方向向左，由于合力方向向左，说明$F_{1}$大于合力，$F_{2}$方向向右，根据同一直线反向二力合成规律，$F_{2}=F_{1}-F=15\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$；
② 若$F_{1}$的方向向右，由于合力方向向左，说明$F_{2}$方向向左，且$F_{2}$大于$F_{1}$，根据同一直线同向二力合成规律，$F_{2}=F_{1}+F=15\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=25\ \mathrm{N}$。
由此可知，$F_{2}$的大小可能是5N或25N，方向可能向左也可能向右，只有选项D说法正确。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成
【点评】
本题考查同一直线上二力合成规律的应用，解题关键是要全面考虑两种情况，避免因只考虑一种情况而错选，培养分类讨论的思维能力。
【难度系数】
0.6
9. 关于同一直线上的两个分力及其合力,下列说法正确的是(
A.合力的大小一定大于每一个分力的大小
B.合力的大小一定等于各个分力大小之和
C.若只增大某一个分力,合力可能会变小
D.若同时减小两个分力,合力一定会变小
C
)。A.合力的大小一定大于每一个分力的大小
B.合力的大小一定等于各个分力大小之和
C.若只增大某一个分力,合力可能会变小
D.若同时减小两个分力,合力一定会变小
答案
9. C 【解析】同一直线、反方向的二力的合力大小等于二力之差,此时合力的大小不一定比两个分力都大,选项A错误;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B错误;同一直线、反方向的二力的合力大小等于二力大小之差,若只增大较小的一个分力,合力会变小,选项C正确;同一直线、反方向的二力的合力大小等于二力大小之差,若同时减小两个分力,减小幅度不知道,合力不一定会变小,选项D错误。
解析
【分析】
要解决这道题，首先需要明确同一直线上两个分力合成的两种核心情况：
1. 当两个分力方向相同时，合力大小等于两个分力大小之和，此时合力大于任意一个分力；
2. 当两个分力方向相反时，合力大小等于两个分力大小之差的绝对值，此时合力可能小于其中一个分力。
接下来结合这两种情况逐个分析选项：
分析选项A：若两个分力反向，合力可能小于分力，比如5N和3N反向，合力为2N，小于5N，因此A错误；
分析选项B：只有分力同向时合力才等于分力之和，反向时合力为分力大小之差，因此B错误；
分析选项C：假设两个反向分力为5N和3N，合力为2N，若增大较小的分力到4N，合力变为5N-4N=1N，确实变小，因此C正确；
分析选项D：假设两个反向分力为5N和3N，合力为2N，若同时减小两个分力到4N和1N，合力变为4N-1N=3N，反而变大，因此D错误。
【解析】
同一直线上的两个分力合成存在两种情况：
分力方向相同时，合力大小等于分力大小之和；分力方向相反时，合力大小等于分力大小之差的绝对值。
选项A：反向二力的合力可能小于分力，例如5N和3N反向，合力为2N，小于5N，故A错误；
选项B：只有同向二力的合力才等于分力之和，反向二力的合力为分力大小之差，故B错误；
选项C：反向二力中，若增大较小的分力，合力会变小，比如分力为5N和3N，合力2N，将3N增大到4N后，合力变为1N，故C正确；
选项D：反向二力中，同时减小两个分力时，合力不一定变小，比如分力为5N和3N，合力2N，减小到4N和1N后，合力变为3N，反而变大，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题重点考查同一直线上二力合成规律的灵活应用，解题的关键是要全面考虑分力同向和反向两种情况，避免因只考虑单一情况而做出错误判断。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先需要明确同一直线上两个分力合成的两种核心情况：
1. 当两个分力方向相同时，合力大小等于两个分力大小之和，此时合力大于任意一个分力；
2. 当两个分力方向相反时，合力大小等于两个分力大小之差的绝对值，此时合力可能小于其中一个分力。
接下来结合这两种情况逐个分析选项：
分析选项A：若两个分力反向，合力可能小于分力，比如5N和3N反向，合力为2N，小于5N，因此A错误；
分析选项B：只有分力同向时合力才等于分力之和，反向时合力为分力大小之差，因此B错误；
分析选项C：假设两个反向分力为5N和3N，合力为2N，若增大较小的分力到4N，合力变为5N-4N=1N，确实变小，因此C正确；
分析选项D：假设两个反向分力为5N和3N，合力为2N，若同时减小两个分力到4N和1N，合力变为4N-1N=3N，反而变大，因此D错误。
【解析】
同一直线上的两个分力合成存在两种情况：
分力方向相同时，合力大小等于分力大小之和；分力方向相反时，合力大小等于分力大小之差的绝对值。
选项A：反向二力的合力可能小于分力，例如5N和3N反向，合力为2N，小于5N，故A错误；
选项B：只有同向二力的合力才等于分力之和，反向二力的合力为分力大小之差，故B错误；
选项C：反向二力中，若增大较小的分力，合力会变小，比如分力为5N和3N，合力2N，将3N增大到4N后，合力变为1N，故C正确；
选项D：反向二力中，同时减小两个分力时，合力不一定变小，比如分力为5N和3N，合力2N，减小到4N和1N后，合力变为3N，反而变大，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题重点考查同一直线上二力合成规律的灵活应用，解题的关键是要全面考虑分力同向和反向两种情况，避免因只考虑单一情况而做出错误判断。
【难度系数】
0.6
