8. 有一名中学生发明了能搭载小型摄像机在空中拍摄的风筝,现有一台小型摄像机的质量是 $ 3 \, kg $,$ g $ 取 $ 9.8 \, N/kg $,问:
(1) 在起飞过程中,风筝对摄像机施以 $ 40 \, N $ 的力,方向竖直向上,此时作用在摄像机上的合力大小是多少?方向如何?
(2) 当摄像机静止在空中时,所受的合力为 $ 0 \, N $,此时风筝对摄像机施加的力大小是多少?
(1) 在起飞过程中,风筝对摄像机施以 $ 40 \, N $ 的力,方向竖直向上,此时作用在摄像机上的合力大小是多少?方向如何?
(2) 当摄像机静止在空中时,所受的合力为 $ 0 \, N $,此时风筝对摄像机施加的力大小是多少?
答案
(1)10.6 N 竖直向上 (2)29.4 N
解析
(1)摄像机受到的重力:$G=mg=3\,kg × 9.8\,N/kg=29.4\,N$,方向竖直向下。
风筝对摄像机的力$F=40\,N$,方向竖直向上。
合力$F_{合}=F - G=40\,N-29.4\,N=10.6\,N$,方向竖直向上。
(2)摄像机静止时,所受合力为$0\,N$,此时风筝对摄像机的力与重力平衡,大小相等,即$F'=G=29.4\,N$。
风筝对摄像机的力$F=40\,N$,方向竖直向上。
合力$F_{合}=F - G=40\,N-29.4\,N=10.6\,N$,方向竖直向上。
(2)摄像机静止时,所受合力为$0\,N$,此时风筝对摄像机的力与重力平衡,大小相等,即$F'=G=29.4\,N$。
9. 质量为 $ 5 \, kg $ 的铅球竖直上抛,在上升和下降过程中受到的空气阻力恒为物重的 $ 0.2 $ 倍,铅球在上升和下降过程中所受到的合力分别为多少?方向如何?($ g $ 取 $ 10 \, N/kg $)
答案
铅球上升过程中受到的合力为 60 N,方向竖直向下;下降过程中受到的合力为 40 N,方向竖直向下
解析
铅球的重力:$G = mg = 5\,kg × 10\,N/kg = 50\,N$,方向竖直向下。
空气阻力:$f = 0.2G = 0.2 × 50\,N = 10\,N$。
上升过程:阻力方向竖直向下,合力$F_{合} = G + f = 50\,N + 10\,N = 60\,N$,方向竖直向下。
下降过程:阻力方向竖直向上,合力$F_{合} = G - f = 50\,N - 10\,N = 40\,N$,方向竖直向下。
铅球在上升过程中所受到的合力为$60\,N$,方向竖直向下;下降过程中所受到的合力为$40\,N$,方向竖直向下。
空气阻力:$f = 0.2G = 0.2 × 50\,N = 10\,N$。
上升过程:阻力方向竖直向下,合力$F_{合} = G + f = 50\,N + 10\,N = 60\,N$,方向竖直向下。
下降过程:阻力方向竖直向上,合力$F_{合} = G - f = 50\,N - 10\,N = 40\,N$,方向竖直向下。
铅球在上升过程中所受到的合力为$60\,N$,方向竖直向下;下降过程中所受到的合力为$40\,N$,方向竖直向下。
1. 垫排球是同学们在体育课时常进行的体育项目,以下对排球上下运动时所受合力分析正确的是(
A.上升过程中合力方向向上
B.上升过程合力大小大于下落过程合力
C.下落过程合力越来越大
D.最高点时处于静止状态合力为 $ 0 $
B
)A.上升过程中合力方向向上
B.上升过程合力大小大于下落过程合力
C.下落过程合力越来越大
D.最高点时处于静止状态合力为 $ 0 $
答案
B
解析
排球上升过程中,受竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,合力方向向下,大小为重力与阻力之和;下落过程中,受竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,合力方向向下,大小为重力与阻力之差。上升过程合力大小大于下落过程合力。最高点时速度为0,但受重力作用,合力不为0。
B
B
2. 农忙季节小强帮助爸爸干农活,爸爸用 $ 600 \, N $ 的拉力向前拉车,小强用 $ 200 \, N $ 的推力向前推车,他们合力的大小和方向分别是(
A.$ 800 \, N $,向前
B.$ 600 \, N $,向前
C.$ 400 \, N $,向后
D.$ 200 \, N $,向后
A
)A.$ 800 \, N $,向前
B.$ 600 \, N $,向前
C.$ 400 \, N $,向后
D.$ 200 \, N $,向后
答案
A
解析
爸爸拉力$F_1 = 600\,N$,方向向前;小强推力$F_2 = 200\,N$,方向向前。因二力方向相同,合力$F = F_1 + F_2 = 600\,N + 200\,N = 800\,N$,方向向前。
A
A
3. 用 $ 5 \, N $ 的水平拉力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,现改用 $ 12 \, N $ 的水平拉力使同一木块仍在这一水平桌面上沿拉力方向运动。此时木块所受到的合力大小是(
A.$ 5 \, N $
B.$ 10 \, N $
C.$ 7 \, N $
D.$ 0 \, N $
C
)A.$ 5 \, N $
B.$ 10 \, N $
C.$ 7 \, N $
D.$ 0 \, N $
答案
C
解析
木块在5N水平拉力作用下做匀速直线运动,此时滑动摩擦力$f=5\,N$。改用12N拉力时,滑动摩擦力大小不变,仍为$f=5\,N$。合力$F_{合}=12\,N-5\,N=7\,N$。
C
C
4. 已知作用在某物体上的两个力 $ F_1 $、$ F_2 $ 的大小分别为 $ 3 \, N $ 和 $ 4 \, N $,并且两个力在同一直线上,则 $ F_1 $、$ F_2 $ 的合力(
A.大小是 $ 3 \, N $
B.大小是 $ 4 \, N $
C.大小是 $ 3 \, N $ 或 $ 4 \, N $
D.大小是 $ 1 \, N $ 或 $ 7 \, N $
D
)A.大小是 $ 3 \, N $
B.大小是 $ 4 \, N $
C.大小是 $ 3 \, N $ 或 $ 4 \, N $
D.大小是 $ 1 \, N $ 或 $ 7 \, N $
答案
D
解析
当两个力方向相同时,合力大小为 $ F = F_1 + F_2 = 3\,N + 4\,N = 7\,N $;
当两个力方向相反时,合力大小为 $ F = |F_2 - F_1| = |4\,N - 3\,N| = 1\,N $。
D
当两个力方向相反时,合力大小为 $ F = |F_2 - F_1| = |4\,N - 3\,N| = 1\,N $。
D
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