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基础巩固
知识点 同一直线上二力的合成
1. 关于同一直线上二力的合成,下列说法正确的是 (
A.两个力的合力一定大于任何一个分力
B.合力的大小一定小于较大的那个分力
C.合力与分力间的关系运用的物理方法是转换法
D.两个大小和方向确定的分力合成,合力唯一
知识点 同一直线上二力的合成
1. 关于同一直线上二力的合成,下列说法正确的是 (
D
)A.两个力的合力一定大于任何一个分力
B.合力的大小一定小于较大的那个分力
C.合力与分力间的关系运用的物理方法是转换法
D.两个大小和方向确定的分力合成,合力唯一
答案
1. D
解析
【分析】
这道题考查同一直线上二力合成的基础规律，解题时我们首先回忆同一直线二力合成的两种场景：二力同向时合力为两力之和，二力反向时合力为两力大小之差。之后我们可以通过举反例的方式逐一排查错误选项，同时明确合力与分力对应的物理研究方法，最终验证正确选项的合理性。
【解析】
我们先梳理同一直线上二力的合成规则：
1. 当两个力方向相同时，合力大小等于两个分力大小之和，方向与两个分力的方向完全一致；
2. 当两个力方向相反时，合力大小等于两个分力的大小之差，方向与数值更大的分力方向一致。
接下来逐个分析选项：
选项A：若两个力方向相反，合力大小会小于较大的分力，甚至可能小于两个分力，例如5N和3N的两个反向力，合力仅为2N，小于两个分力，因此合力不一定大于任何一个分力，A错误。
选项B：若两个力方向相同，合力大小等于两力之和，必然大于较大的那个分力，例如5N和3N的两个同向力，合力为8N，大于较大的分力5N，因此合力的大小不一定小于较大的分力，B错误。
选项C：合力的作用效果和所有分力的共同作用效果完全等效，合力与分力的关系对应的物理研究方法是等效替代法，并非转换法，C错误。
选项D：两个分力的大小、方向都已经确定，且处于同一直线上，最终计算得到的合力的大小和方向都是唯一确定的，因此合力唯一，D正确。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成，等效替代法
【点评】
本题属于基础概念类习题，核心是考察学生对同一直线二力合成规律的准确理解，易错点是忽略反向二力合成的特殊情况，混淆等效替代法与转换法的定义，通过举反例的方法可以快速排除错误选项，降低解题难度。
【难度系数】
0.8
这道题考查同一直线上二力合成的基础规律，解题时我们首先回忆同一直线二力合成的两种场景：二力同向时合力为两力之和，二力反向时合力为两力大小之差。之后我们可以通过举反例的方式逐一排查错误选项，同时明确合力与分力对应的物理研究方法，最终验证正确选项的合理性。
【解析】
我们先梳理同一直线上二力的合成规则：
1. 当两个力方向相同时，合力大小等于两个分力大小之和，方向与两个分力的方向完全一致；
2. 当两个力方向相反时，合力大小等于两个分力的大小之差，方向与数值更大的分力方向一致。
接下来逐个分析选项：
选项A：若两个力方向相反，合力大小会小于较大的分力，甚至可能小于两个分力，例如5N和3N的两个反向力，合力仅为2N，小于两个分力，因此合力不一定大于任何一个分力，A错误。
选项B：若两个力方向相同，合力大小等于两力之和，必然大于较大的那个分力，例如5N和3N的两个同向力，合力为8N，大于较大的分力5N，因此合力的大小不一定小于较大的分力，B错误。
选项C：合力的作用效果和所有分力的共同作用效果完全等效，合力与分力的关系对应的物理研究方法是等效替代法，并非转换法，C错误。
选项D：两个分力的大小、方向都已经确定，且处于同一直线上，最终计算得到的合力的大小和方向都是唯一确定的，因此合力唯一，D正确。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成，等效替代法
【点评】
本题属于基础概念类习题，核心是考察学生对同一直线二力合成规律的准确理解，易错点是忽略反向二力合成的特殊情况，混淆等效替代法与转换法的定义，通过举反例的方法可以快速排除错误选项，降低解题难度。
【难度系数】
0.8
2. 在“探究同时作用在同一个物体上、沿同一直线方向、相同的二力的合成”的实验过程中,部分情景如图所示,下列说法错误的是 (
A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这里采用的是控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力的方向相同
C.实验中可以发现此情境下两个力的合力大小大于任何一个力
D.如果将$F_{1}$、$F_{2}$同时作用在橡皮筋上,而$F$作用在弹性绳上,则无法完成实验探究
A
)A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这里采用的是控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力的方向相同
C.实验中可以发现此情境下两个力的合力大小大于任何一个力
D.如果将$F_{1}$、$F_{2}$同时作用在橡皮筋上,而$F$作用在弹性绳上,则无法完成实验探究
答案
2. A
解析
【分析】
首先明确本题的实验目的是探究同一直线、同方向的两个力的合成，解题思路如下：
1. 先梳理该实验的核心设计逻辑：实验通过让两次拉力都将橡皮筋拉伸到同一位置，保证两次力的作用效果完全相同，以此用一个力等效替代两个力的共同作用，先明确对应的实验方法。
2. 逐个对选项进行判断：
① 先辨析A选项，区分等效替代法和控制变量法的差异，判断两次作用效果相同对应的实验方法是否描述正确；
② 再判断B选项，对比两个分力和合力的方向，确认方向是否一致；
③ 接着判断C选项，对比合力的大小和两个分力的大小，验证合力和分力的大小关系；
④ 最后判断D选项，明确实验要求两次的受力对象必须是同一个弹性物体才能保证作用效果可比，判断该描述是否成立。
3. 最终选出描述错误的选项。
【解析】
我们逐个分析选项：
A选项：实验中前后两次让同一根橡皮筋伸长到相同长度，是为了让单个力F的作用效果和F₁、F₂共同作用的效果完全一致，这里采用的是等效替代法，并非控制变量法，该选项说法错误，符合题意；
B选项：图中F₁、F₂方向都水平向右，合力F的方向也水平向右，因此此情境下两个力的合力方向与任何一个分力的方向都相同，该选项说法正确，不符合题意；
C选项：由图中数据可知F₁=1.2N，F₂=2.6N，合力F=3.8N，显然3.8N＞2.6N＞1.2N，即此情境下两个力的合力大小大于任何一个分力，该选项说法正确，不符合题意；
D选项：如果将F₁、F₂作用在橡皮筋上，而F作用在弹性绳上，两个不同的弹性材料形变特性不同，无法保证两次力的作用效果完全相同，因此无法完成实验探究，该选项说法正确，不符合题意。
综上，本题选描述错误的选项为A。
【答案】
A
【知识点】
同方向二力合成；等效替代法
【点评】
本题考查同一直线同方向二力合成的探究实验，易错点是混淆等效替代法和控制变量法的适用场景，要明确本实验的核心是通过作用效果相同实现等效替代，同时要理解实验中保证两次作用效果等效的前提条件，整体侧重对实验设计逻辑的理解。
【难度系数】
0.6
首先明确本题的实验目的是探究同一直线、同方向的两个力的合成，解题思路如下：
1. 先梳理该实验的核心设计逻辑：实验通过让两次拉力都将橡皮筋拉伸到同一位置，保证两次力的作用效果完全相同，以此用一个力等效替代两个力的共同作用，先明确对应的实验方法。
2. 逐个对选项进行判断：
① 先辨析A选项，区分等效替代法和控制变量法的差异，判断两次作用效果相同对应的实验方法是否描述正确；
② 再判断B选项，对比两个分力和合力的方向，确认方向是否一致；
③ 接着判断C选项，对比合力的大小和两个分力的大小，验证合力和分力的大小关系；
④ 最后判断D选项，明确实验要求两次的受力对象必须是同一个弹性物体才能保证作用效果可比，判断该描述是否成立。
3. 最终选出描述错误的选项。
【解析】
我们逐个分析选项：
A选项：实验中前后两次让同一根橡皮筋伸长到相同长度，是为了让单个力F的作用效果和F₁、F₂共同作用的效果完全一致，这里采用的是等效替代法，并非控制变量法，该选项说法错误，符合题意；
B选项：图中F₁、F₂方向都水平向右，合力F的方向也水平向右，因此此情境下两个力的合力方向与任何一个分力的方向都相同，该选项说法正确，不符合题意；
C选项：由图中数据可知F₁=1.2N，F₂=2.6N，合力F=3.8N，显然3.8N＞2.6N＞1.2N，即此情境下两个力的合力大小大于任何一个分力，该选项说法正确，不符合题意；
D选项：如果将F₁、F₂作用在橡皮筋上，而F作用在弹性绳上，两个不同的弹性材料形变特性不同，无法保证两次力的作用效果完全相同，因此无法完成实验探究，该选项说法正确，不符合题意。
综上，本题选描述错误的选项为A。
【答案】
A
【知识点】
同方向二力合成；等效替代法
【点评】
本题考查同一直线同方向二力合成的探究实验，易错点是混淆等效替代法和控制变量法的适用场景，要明确本实验的核心是通过作用效果相同实现等效替代，同时要理解实验中保证两次作用效果等效的前提条件，整体侧重对实验设计逻辑的理解。
【难度系数】
0.6
3. 一个物体重为100 N,在竖直方向运动时受到的空气阻力恒为20 N。若该物体只受到重力和空气阻力作用,且物体所受重力和空气阻力在同一直线上,则物体所受的合力 (
A.一定为120 N
B.一定为80 N
C.可能为100 N或20 N
D.可能为120 N或80 N
D
)A.一定为120 N
B.一定为80 N
C.可能为100 N或20 N
D.可能为120 N或80 N
答案
3. D
解析
【分析】
这道题的核心是同一直线上二力的合成，解题时首先要明确两个力的方向特点：第一，重力的方向始终竖直向下，大小固定为100N；第二，空气阻力是阻碍物体运动的力，方向始终和物体的运动方向相反。题目说明物体在竖直方向运动，因此要分两种运动场景讨论：物体竖直向上运动时阻力向下，和重力同方向，合力为两力之和；物体竖直向下运动时阻力向上，和重力反方向，合力为两力之差，最后对比选项就能得到正确结论。
【解析】
我们分两种运动情况分别计算合力：
1. 当物体竖直向上运动时：
空气阻力方向与运动方向相反，即竖直向下，此时重力和阻力方向完全相同，因此合力为两力大小相加：
$F_{合1}=G+f=100\ \mathrm{N}+20\ \mathrm{N}=120\ \mathrm{N}$，方向竖直向下。
2. 当物体竖直向下运动时：
空气阻力方向与运动方向相反，即竖直向上，此时重力和阻力方向相反，因此合力为两力大小相减：
$F_{合2}=G-f=100\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}=80\ \mathrm{N}$，方向竖直向下。
因此物体所受的合力可能为120N，也可能为80N，对应选项D。
【答案】D
【知识点】同一直线二力合成，空气阻力特性，重力方向
【点评】本题属于易错题，很多同学会忽略空气阻力的方向随运动方向改变的特点，只默认物体向上或者向下运动，只算出一个合力值，错选A或者B，解题的关键是要完整覆盖竖直方向的两种运动场景，避免漏解。
【难度系数】
0.7
这道题的核心是同一直线上二力的合成，解题时首先要明确两个力的方向特点：第一，重力的方向始终竖直向下，大小固定为100N；第二，空气阻力是阻碍物体运动的力，方向始终和物体的运动方向相反。题目说明物体在竖直方向运动，因此要分两种运动场景讨论：物体竖直向上运动时阻力向下，和重力同方向，合力为两力之和；物体竖直向下运动时阻力向上，和重力反方向，合力为两力之差，最后对比选项就能得到正确结论。
【解析】
我们分两种运动情况分别计算合力：
1. 当物体竖直向上运动时：
空气阻力方向与运动方向相反，即竖直向下，此时重力和阻力方向完全相同，因此合力为两力大小相加：
$F_{合1}=G+f=100\ \mathrm{N}+20\ \mathrm{N}=120\ \mathrm{N}$，方向竖直向下。
2. 当物体竖直向下运动时：
空气阻力方向与运动方向相反，即竖直向上，此时重力和阻力方向相反，因此合力为两力大小相减：
$F_{合2}=G-f=100\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}=80\ \mathrm{N}$，方向竖直向下。
因此物体所受的合力可能为120N，也可能为80N，对应选项D。
【答案】D
【知识点】同一直线二力合成，空气阻力特性，重力方向
【点评】本题属于易错题，很多同学会忽略空气阻力的方向随运动方向改变的特点，只默认物体向上或者向下运动，只算出一个合力值，错选A或者B，解题的关键是要完整覆盖竖直方向的两种运动场景，避免漏解。
【难度系数】
0.7
4. 如图所示,两个人沿水平方向推一张桌子,$F_{1}$的大小为120 N,水平向右,$F_{2}$的大小为100 N,水平向左,则这两个力的作用效果与下列哪个力相同 (
A.220 N,水平向右
B.120 N,水平向右
C.100 N,水平向左
D.20 N,水平向右
D
)A.220 N,水平向右
B.120 N,水平向右
C.100 N,水平向左
D.20 N,水平向右
答案
4. D
解析
【分析】
首先明确这道题考察同一直线上反方向二力的等效合成，解题思路为：第一步先判断两个力的方向关系，题目中F₁水平向右、F₂水平向左，两个力作用在同一条水平直线上、方向相反；第二步回忆反方向二力的合成规则：合力大小等于两个力的大小之差，合力方向和较大的力的方向保持一致；第三步代入数值计算出合力的大小和方向，和选项比对即可选出正确答案。
【解析】
已知两个力作用在同一直线上，方向相反：$F_1=120\mathrm{N}$，方向水平向右；$F_2=100\mathrm{N}$，方向水平向左。
根据同一直线上方向相反二力的合成规律：
合力的大小：$F_{合}=F_1 - F_2 = 120\mathrm{N} - 100\mathrm{N} = 20\mathrm{N}$
合力的方向：与较大的力$F_1$的方向一致，即水平向右。
说明这两个力的共同作用效果，和一个大小为20N、方向水平向右的力的作用效果完全相同，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成，等效替代
【点评】
本题属于二力合成的基础应用题，易错点是混淆同方向、反方向二力的合成规则，误将两个力直接相加错选A，解题时先明确两个力的方向关系，再对应对应的合成公式计算即可轻松得出结果。
【难度系数】
0.8
首先明确这道题考察同一直线上反方向二力的等效合成，解题思路为：第一步先判断两个力的方向关系，题目中F₁水平向右、F₂水平向左，两个力作用在同一条水平直线上、方向相反；第二步回忆反方向二力的合成规则：合力大小等于两个力的大小之差，合力方向和较大的力的方向保持一致；第三步代入数值计算出合力的大小和方向，和选项比对即可选出正确答案。
【解析】
已知两个力作用在同一直线上，方向相反：$F_1=120\mathrm{N}$，方向水平向右；$F_2=100\mathrm{N}$，方向水平向左。
根据同一直线上方向相反二力的合成规律：
合力的大小：$F_{合}=F_1 - F_2 = 120\mathrm{N} - 100\mathrm{N} = 20\mathrm{N}$
合力的方向：与较大的力$F_1$的方向一致，即水平向右。
说明这两个力的共同作用效果，和一个大小为20N、方向水平向右的力的作用效果完全相同，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成，等效替代
【点评】
本题属于二力合成的基础应用题，易错点是混淆同方向、反方向二力的合成规则，误将两个力直接相加错选A，解题时先明确两个力的方向关系，再对应对应的合成公式计算即可轻松得出结果。
【难度系数】
0.8
5. 跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下,他所受的重力和空气阻力的合力为100 N,方向竖直向下。已知运动员和降落伞的总重为800 N,则运动员所受空气阻力的大小为 (
A.100 N
B.700 N
C.800 N
D.900 N
B
)A.100 N
B.700 N
C.800 N
D.900 N
答案
5. B
解析
【分析】
首先梳理解题思路：第一步先对跳伞运动员和降落伞的整体做竖直方向的受力分析，明确它只受到两个力的作用：竖直向下的总重力、竖直向上的空气阻力，两个力方向相反、作用在同一直线上。第二步回忆同一直线上方向相反的二力的合成规则：合力的大小等于两个力的大小之差，合力的方向与较大的那个力的方向一致。题目给出合力方向竖直向下，说明向下的总重力是更大的力，因此可以列出合力的计算式F合=G总-f阻，代入已知数值即可直接算出空气阻力的大小。
【解析】
解：运动员和降落伞整体在竖直方向受力：
1. 竖直向下的总重力G = 800N；
2. 竖直向上的空气阻力f。
两个力作用在同一直线、方向相反，根据同一直线反方向二力的合成规律，合力大小满足：
$F_{合} = G - f$
已知合力$F_{合}=100N$，方向竖直向下，将数值代入公式：
$100N = 800N - f$
解得：$f = 800N - 100N = 700N$
因此空气阻力大小为700N，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
同一直线二力合成；受力分析
【点评】
本题是二力合成的基础应用型题目，核心考点是反向二力的合成规则，易错点是误将两个反向的力直接相加得到合力，解题时先明确两个力的方向，再结合合力的方向判断出两个力的大小关系，就能避免公式用错的问题。
【难度系数】
0.8
首先梳理解题思路：第一步先对跳伞运动员和降落伞的整体做竖直方向的受力分析，明确它只受到两个力的作用：竖直向下的总重力、竖直向上的空气阻力，两个力方向相反、作用在同一直线上。第二步回忆同一直线上方向相反的二力的合成规则：合力的大小等于两个力的大小之差，合力的方向与较大的那个力的方向一致。题目给出合力方向竖直向下，说明向下的总重力是更大的力，因此可以列出合力的计算式F合=G总-f阻，代入已知数值即可直接算出空气阻力的大小。
【解析】
解：运动员和降落伞整体在竖直方向受力：
1. 竖直向下的总重力G = 800N；
2. 竖直向上的空气阻力f。
两个力作用在同一直线、方向相反，根据同一直线反方向二力的合成规律，合力大小满足：
$F_{合} = G - f$
已知合力$F_{合}=100N$，方向竖直向下，将数值代入公式：
$100N = 800N - f$
解得：$f = 800N - 100N = 700N$
因此空气阻力大小为700N，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
同一直线二力合成；受力分析
【点评】
本题是二力合成的基础应用型题目，核心考点是反向二力的合成规则，易错点是误将两个反向的力直接相加得到合力，解题时先明确两个力的方向，再结合合力的方向判断出两个力的大小关系，就能避免公式用错的问题。
【难度系数】
0.8
6. 如图是我国一家航天公司自主研发的可回收试验火箭成功回收的视频截图,火箭在回收阶段发动机依旧在向下喷火,所以它的运动速度会越来越
小
,此时火箭所受合力向上
。答案
6.小 上
解析
【分析】
首先我们先明确火箭回收阶段的运动方向是竖直向下，最终要平稳落地，因此需要做减速运动。发动机向下喷火，根据力的作用是相互的，喷出的燃气会对火箭产生向上的反推力。要让向下运动的火箭减速，向上的反推力必须大于火箭自身向下的重力，此时合力方向与火箭运动方向相反，物体就会做减速运动，由此就能判断出速度的变化和合力的方向。
【解析】
1. 火箭回收过程中竖直向下运动，发动机向下喷出燃气，由于力的作用是相互的，燃气会对火箭施加一个向上的反作用力。
2. 为了让火箭安全落地，该阶段火箭需要减速，说明向上的反推力大于火箭受到的向下的重力，因此向下运动的火箭速度会越来越小。
3. 火箭受到向上的推力、向下的重力，两个力方向相反，且向上的推力更大，因此火箭所受合力方向向上。
【答案】
小；上
【知识点】
力的作用相互性；力与运动的关系
【点评】
本题结合可回收火箭的真实航天场景命题，将力学基础知识点和实际应用结合，需要学生结合火箭回收的减速需求判断力的大小关系，避免出现“物体向下运动合力就向下”的常见思维误区，巩固力和运动的对应规律。
【难度系数】
0.8
首先我们先明确火箭回收阶段的运动方向是竖直向下，最终要平稳落地，因此需要做减速运动。发动机向下喷火，根据力的作用是相互的，喷出的燃气会对火箭产生向上的反推力。要让向下运动的火箭减速，向上的反推力必须大于火箭自身向下的重力，此时合力方向与火箭运动方向相反，物体就会做减速运动，由此就能判断出速度的变化和合力的方向。
【解析】
1. 火箭回收过程中竖直向下运动，发动机向下喷出燃气，由于力的作用是相互的，燃气会对火箭施加一个向上的反作用力。
2. 为了让火箭安全落地，该阶段火箭需要减速，说明向上的反推力大于火箭受到的向下的重力，因此向下运动的火箭速度会越来越小。
3. 火箭受到向上的推力、向下的重力，两个力方向相反，且向上的推力更大，因此火箭所受合力方向向上。
【答案】
小；上
【知识点】
力的作用相互性；力与运动的关系
【点评】
本题结合可回收火箭的真实航天场景命题，将力学基础知识点和实际应用结合，需要学生结合火箭回收的减速需求判断力的大小关系，避免出现“物体向下运动合力就向下”的常见思维误区，巩固力和运动的对应规律。
【难度系数】
0.8
