10. 某同学在大课间活动时踢毽子,下列对毽子上下飞舞时所受力的合力的分析正确的是()。
A.上升过程合力方向向上
B.毽子在最高点时处于静止状态,合力为零
C.下落过程合力方向向上
D.上升过程合力大于下落过程合力
A.上升过程合力方向向上
B.毽子在最高点时处于静止状态,合力为零
C.下落过程合力方向向上
D.上升过程合力大于下落过程合力
答案
D
解析
毽子在上升过程中,受到竖直向下的重力和向下的空气阻力,合力等于重力与空气阻力之和,方向竖直向下;在最高点时,毽子速度为零,但受到竖直向下的重力作用,并非静止状态(瞬间静止但受力不平衡),合力不为零,合力大小等于重力与空气阻力(此时空气阻力近似为零可忽略但存在)的合力方向仍向下;下落过程中,毽子受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,合力等于重力减去空气阻力,方向竖直向下。由于上升过程中的速度大于下落过程相同高度时的速度,所以上升过程所受空气阻力大于下落过程所受空气阻力,那么上升过程合力(重力 + 较大空气阻力)大于下落过程合力(重力 - 较小空气阻力)。
11. 如图所示,小明在做模拟“蹦极”的实验:橡皮筋下端系一个小石块,上端固定在 $ A $ 点,$ B $ 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,$ C $ 点是小石块从 $ A $ 点自由释放后所能达到的最低点。不考虑空气阻力作用,下列说法正确的是()。

A.小石块在 $ B $ 点时受重力和弹力作用
B.小石块在 $ C $ 点时,速度为零,受力平衡
C.小石块从 $ B $ 点下落到 $ C $ 点的过程中,速度先减小后增大
D.小石块在 $ C $ 点时受重力和弹力作用
A.小石块在 $ B $ 点时受重力和弹力作用
B.小石块在 $ C $ 点时,速度为零,受力平衡
C.小石块从 $ B $ 点下落到 $ C $ 点的过程中,速度先减小后增大
D.小石块在 $ C $ 点时受重力和弹力作用
答案
D
解析
A. 小石块在 $B$ 点时,橡皮筋自然下垂,未受力伸长,因此小石块只受重力作用,不受弹力作用,故 A 错误。
B. 小石块在 $C$ 点时,速度为零,但此时橡皮筋伸长最大,弹力大于重力,不处于平衡状态,故 B 错误。
C. 小石块从 $B$ 点下落到 $C$ 点的过程中,受重力和逐渐增大的弹力作用,开始时重力大于弹力,小石块加速下落,随后弹力逐渐增大至大于重力,小石块减速至速度为零,因此速度先增大后减小,故 C 错误。
D. 小石块在 $C$ 点时,受重力作用,同时橡皮筋伸长,对小石块施加向上的弹力,故 D 正确。
12. 小明在“探究同一直线上二力的合成”的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上。每次实验时,都将弹簧由 $ A $ 位置拉伸到 $ B $ 位置。研究过程及实验数据如图所示,请通过实验数据,回答下列问题。

(1)该探究实验所采用的科学方法是法,每次都将弹簧由 $ A $ 位置拉伸到 $ B $ 位置的目的是。
(2)由图 $ \mathrm{a} $、$ \mathrm{b} $ 中拉力方向及弹簧测力计示数可得出结论:同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之,合力的方向跟两力方向相同。
(3)由图 $ \mathrm{a} $、$ \mathrm{c} $ 中拉力方向及弹簧测力计示数可得出结论: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,合力的方向跟较的力的方向相同。
(1)该探究实验所采用的科学方法是法,每次都将弹簧由 $ A $ 位置拉伸到 $ B $ 位置的目的是。
(2)由图 $ \mathrm{a} $、$ \mathrm{b} $ 中拉力方向及弹簧测力计示数可得出结论:同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之,合力的方向跟两力方向相同。
(3)由图 $ \mathrm{a} $、$ \mathrm{c} $ 中拉力方向及弹簧测力计示数可得出结论: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,合力的方向跟较的力的方向相同。
答案
(1) 等效替代;使每次实验中力的作用效果相同
(2) 和
(3) 差;大
(2) 和
(3) 差;大
解析
【解析】
(1) 本实验用一个力的作用效果替代两个力的共同作用效果,采用的是等效替代法;每次将弹簧由A位置拉伸到B位置,目的是使弹簧形变程度相同,保证每次实验中力的作用效果相同。
(2) 图a中合力$F=4\,\mathrm{N}$,图b中同方向的两个力$F_1=1\,\mathrm{N}$、$F_2=3\,\mathrm{N}$,$3\,\mathrm{N}+1\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和。
(3) 图a中合力$F=4\,\mathrm{N}$,图c中反方向的两个力$F_3=5\,\mathrm{N}$、$F_4=1\,\mathrm{N}$,$5\,\mathrm{N}-1\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$,可知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,合力方向跟较大的力的方向相同。
【答案】
(1) 等效替代;使每次实验中力的作用效果相同
(2) 和
(3) 差;大
【知识点】
等效替代法;同一直线上二力合成;力的作用效果
【点评】
本题考查同一直线上二力合成的实验探究,核心是理解等效替代法的应用,掌握同一直线上不同方向二力的合成规律,明确控制力的作用效果相同的实验要求。
【难度系数】
0.7
(1) 本实验用一个力的作用效果替代两个力的共同作用效果,采用的是等效替代法;每次将弹簧由A位置拉伸到B位置,目的是使弹簧形变程度相同,保证每次实验中力的作用效果相同。
(2) 图a中合力$F=4\,\mathrm{N}$,图b中同方向的两个力$F_1=1\,\mathrm{N}$、$F_2=3\,\mathrm{N}$,$3\,\mathrm{N}+1\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和。
(3) 图a中合力$F=4\,\mathrm{N}$,图c中反方向的两个力$F_3=5\,\mathrm{N}$、$F_4=1\,\mathrm{N}$,$5\,\mathrm{N}-1\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$,可知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,合力方向跟较大的力的方向相同。
【答案】
(1) 等效替代;使每次实验中力的作用效果相同
(2) 和
(3) 差;大
【知识点】
等效替代法;同一直线上二力合成;力的作用效果
【点评】
本题考查同一直线上二力合成的实验探究,核心是理解等效替代法的应用,掌握同一直线上不同方向二力的合成规律,明确控制力的作用效果相同的实验要求。
【难度系数】
0.7
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