[变式]如图(甲)所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图(乙)所示。0~2 s内,文具盒做匀速直线运动;3~4 s内,文具盒所受合力的大小为
1
N。答案
1
解析
【分析】
要计算3~4s内文具盒的合力,需先根据0~2s内的匀速直线运动状态,利用二力平衡求出滑动摩擦力;再依据滑动摩擦力的影响因素确定3~4s内的摩擦力大小,最后通过推力与摩擦力的差值得到合力。
【解析】
1. 0~2s内,文具盒做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向的推力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。由图乙可知,0~2s内推力$ F_1 = 2N $,因此滑动摩擦力$ f = F_1 = 2N $。
2. 3~4s内,文具盒对桌面的压力和接触面的粗糙程度均不变,滑动摩擦力大小不变,仍为$ f = 2N $。此时推力$ F_2 = 3N $,水平方向的合力$ F_{合} = F_2 - f = 3N - 2N = 1N $。
【答案】
1
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、合力计算
【点评】
本题结合F-t图像考查力学综合知识,核心是利用二力平衡求摩擦力,明确滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动状态无关,再计算合力,难度适中。
【难度系数】
0.5
要计算3~4s内文具盒的合力,需先根据0~2s内的匀速直线运动状态,利用二力平衡求出滑动摩擦力;再依据滑动摩擦力的影响因素确定3~4s内的摩擦力大小,最后通过推力与摩擦力的差值得到合力。
【解析】
1. 0~2s内,文具盒做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向的推力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。由图乙可知,0~2s内推力$ F_1 = 2N $,因此滑动摩擦力$ f = F_1 = 2N $。
2. 3~4s内,文具盒对桌面的压力和接触面的粗糙程度均不变,滑动摩擦力大小不变,仍为$ f = 2N $。此时推力$ F_2 = 3N $,水平方向的合力$ F_{合} = F_2 - f = 3N - 2N = 1N $。
【答案】
1
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、合力计算
【点评】
本题结合F-t图像考查力学综合知识,核心是利用二力平衡求摩擦力,明确滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动状态无关,再计算合力,难度适中。
【难度系数】
0.5
1.关于作用在某个物体上同一直线上两个力的合成,下列说法中正确的是(
A.这两个力的合力有可能为零
B.这两个力的合力,不可能大于其中任何一
个力
C.这两个力的合力,一定大于其中任何一
个力
D.求这两个力的合力大小,就是把两个力大
小相加
A
)A.这两个力的合力有可能为零
B.这两个力的合力,不可能大于其中任何一
个力
C.这两个力的合力,一定大于其中任何一
个力
D.求这两个力的合力大小,就是把两个力大
小相加
答案
1. A
解析
【分析】首先明确同一直线上二力合成的两种情况:①两力同向时,合力大小等于两力之和,方向与两力方向相同;②两力反向时,合力大小等于两力之差(较大力减去较小力),方向与较大力的方向相同。再逐一分析选项:A选项,当两力大小相等、方向相反时,合力为零,符合合成规则;B选项,两力同向时合力大于任何一个分力,与该选项描述矛盾;C选项,两力反向时合力小于较大分力,与该选项描述矛盾;D选项,仅两力同向时合力为两力之和,反向时为两力之差,该选项描述不全面。
【解析】同一直线上两个力的合成规则:若两力方向相同,合力大小$F_{合}=F_1+F_2$,方向与两力方向一致;若两力方向相反,合力大小$F_{合}=|F_1-F_2|$,方向与较大力方向一致。对各选项分析如下:
1. A选项:当两个力大小相等、方向相反时,$F_{合}=F_1-F_2=0$,合力为零,该说法正确;
2. B选项:若两力同向,合力$F_{合}=F_1+F_2$,此时合力大于其中任何一个力,故“不可能大于其中任何一个力”的说法错误;
3. C选项:若两力反向,合力$F_{合}=|F_1-F_2|$,此时合力小于较大的那个力,故“一定大于其中任何一个力”的说法错误;
4. D选项:只有两力同向时,合力大小才是两力大小相加,反向时是两力大小之差,该选项描述不全面,错误。
综上,正确选项为A。
【答案】A
【知识点】同一直线上二力合成
【点评】本题考查同一直线上二力合成的基本规律,需掌握同向、反向两种情况的合力计算方法,属于力学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】同一直线上两个力的合成规则:若两力方向相同,合力大小$F_{合}=F_1+F_2$,方向与两力方向一致;若两力方向相反,合力大小$F_{合}=|F_1-F_2|$,方向与较大力方向一致。对各选项分析如下:
1. A选项:当两个力大小相等、方向相反时,$F_{合}=F_1-F_2=0$,合力为零,该说法正确;
2. B选项:若两力同向,合力$F_{合}=F_1+F_2$,此时合力大于其中任何一个力,故“不可能大于其中任何一个力”的说法错误;
3. C选项:若两力反向,合力$F_{合}=|F_1-F_2|$,此时合力小于较大的那个力,故“一定大于其中任何一个力”的说法错误;
4. D选项:只有两力同向时,合力大小才是两力大小相加,反向时是两力大小之差,该选项描述不全面,错误。
综上,正确选项为A。
【答案】A
【知识点】同一直线上二力合成
【点评】本题考查同一直线上二力合成的基本规律,需掌握同向、反向两种情况的合力计算方法,属于力学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
2. 如图所示,两个人分别用 $F_1=100\ \mathrm{N}$ 和 $F_2=80\ \mathrm{N}$ 的力推车和拉车,并且两力在同一水平直线上,则车受到推力和拉力的合力是(

A.180 N,方向向右
B.180 N,方向向左
C.20 N,方向向右
D.20 N,方向向左
A
)A.180 N,方向向右
B.180 N,方向向左
C.20 N,方向向右
D.20 N,方向向左
答案
2. A
解析
【分析】要解决这道题,首先需确定两个力的方向:图中左侧的人对车的推力$F_1$和右侧的人对车的拉力$F_2$,都作用在同一水平直线上,且方向均为向右(推车和拉车的力都是使车向右运动的方向)。根据同一直线上二力的合成规律,当两个力方向相同时,合力大小等于两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同。
【解析】已知推力$F_1=100\ \mathrm{N}$,拉力$F_2=80\ \mathrm{N}$,两个力在同一直线上且方向相同,因此合力大小为$F_{\mathrm{合}}=F_1+F_2=100\ \mathrm{N}+80\ \mathrm{N}=180\ \mathrm{N}$,合力方向与两个力的方向一致,即向右。
【答案】A
【知识点】同一直线上二力的合成
【点评】本题考查同一直线上方向相同的二力合成,核心是判断力的方向,属于初中物理力学的基础知识点,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】已知推力$F_1=100\ \mathrm{N}$,拉力$F_2=80\ \mathrm{N}$,两个力在同一直线上且方向相同,因此合力大小为$F_{\mathrm{合}}=F_1+F_2=100\ \mathrm{N}+80\ \mathrm{N}=180\ \mathrm{N}$,合力方向与两个力的方向一致,即向右。
【答案】A
【知识点】同一直线上二力的合成
【点评】本题考查同一直线上方向相同的二力合成,核心是判断力的方向,属于初中物理力学的基础知识点,难度较低。
【难度系数】0.7
3.(2026烟台)如图所示,在“研究同一直线上二力的合成”实验中,将橡皮筋一端固定,另一端与小圆环相连,先后用两个弹簧测力计和一个弹簧测力计将小圆环拉至相同的位置O点。这个过程体现的科学方法是 (

A.控制变量法
B.微小放大法
C.理想模型法
D.等效替代法
D
)A.控制变量法
B.微小放大法
C.理想模型法
D.等效替代法
答案
3. D
解析
【分析】
要判断实验体现的科学方法,需先明确各选项对应科学方法的定义,再结合实验过程分析:实验中,用两个弹簧测力计的力将小圆环拉至O点,与用一个弹簧测力计的力将小圆环拉至同一O点,两次力的作用效果完全相同,即这个单独的力等效替代了两个力的共同作用,据此匹配对应的科学方法。
【解析】
逐一分析选项:
A. 控制变量法:核心是控制其他变量不变,仅改变一个变量研究影响,本题未涉及控制变量的操作,排除;
B. 微小放大法:用于将微小变化放大便于观察,实验无此设计,排除;
C. 理想模型法:是构建理想化物理模型(如光线),本题不涉及,排除;
D. 等效替代法:指用一个物理量等效替代多个物理量的共同作用效果,实验中用一个力F等效替代F₁和F₂的共同作用,使小圆环到达同一位置,效果一致,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
等效替代法、力的合成
【点评】
本题通过同一直线上二力合成的实验,考查对基础科学研究方法的理解,核心是明确“效果相同的替代”是等效替代法的特征,属于实验方法的常规考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断实验体现的科学方法,需先明确各选项对应科学方法的定义,再结合实验过程分析:实验中,用两个弹簧测力计的力将小圆环拉至O点,与用一个弹簧测力计的力将小圆环拉至同一O点,两次力的作用效果完全相同,即这个单独的力等效替代了两个力的共同作用,据此匹配对应的科学方法。
【解析】
逐一分析选项:
A. 控制变量法:核心是控制其他变量不变,仅改变一个变量研究影响,本题未涉及控制变量的操作,排除;
B. 微小放大法:用于将微小变化放大便于观察,实验无此设计,排除;
C. 理想模型法:是构建理想化物理模型(如光线),本题不涉及,排除;
D. 等效替代法:指用一个物理量等效替代多个物理量的共同作用效果,实验中用一个力F等效替代F₁和F₂的共同作用,使小圆环到达同一位置,效果一致,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
等效替代法、力的合成
【点评】
本题通过同一直线上二力合成的实验,考查对基础科学研究方法的理解,核心是明确“效果相同的替代”是等效替代法的特征,属于实验方法的常规考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
4.如图所示,两个小孩各用20 N的力推动一个木箱,一个大人用40 N的力推动该木箱,由此可知:一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用时两个作用力产生的效果
相同
,大人推力相当于两个小孩推力的合力
(选填“合力”或“分力”),每个小孩的作用力相当于分力
(选填“合力”或“分力”)。答案
4. 相同 合力 分力
解析
【分析】
本题考查合力与分力的概念,解题思路:先明确合力与分力的定义——若一个力对物体的作用效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就是那几个力的合力,这几个力则是该合力的分力;再结合题目中力的作用效果、大小,对应概念分析填空。
【解析】
两个小孩各用20N的力共同推木箱,总推力为20N+20N=40N,与大人单独施加的40N推力作用效果相同。根据合力定义,大人的作用力产生的效果和两个小孩共同作用的效果相同,因此大人的推力相当于两个小孩推力的合力;每个小孩的作用力是组成这个合力的力,相当于分力。
【答案】
相同 合力 分力
【知识点】
合力与分力的概念
【点评】
本题是对合力、分力基础概念的直接考查,只要准确理解合力与分力的定义即可解答,属于基础题。
【难度系数】
0.8
本题考查合力与分力的概念,解题思路:先明确合力与分力的定义——若一个力对物体的作用效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就是那几个力的合力,这几个力则是该合力的分力;再结合题目中力的作用效果、大小,对应概念分析填空。
【解析】
两个小孩各用20N的力共同推木箱,总推力为20N+20N=40N,与大人单独施加的40N推力作用效果相同。根据合力定义,大人的作用力产生的效果和两个小孩共同作用的效果相同,因此大人的推力相当于两个小孩推力的合力;每个小孩的作用力是组成这个合力的力,相当于分力。
【答案】
相同 合力 分力
【知识点】
合力与分力的概念
【点评】
本题是对合力、分力基础概念的直接考查,只要准确理解合力与分力的定义即可解答,属于基础题。
【难度系数】
0.8
5.作用在同一物体上的同一直线上的两个力,其中一个力的大小为15 N,另一个力的大小为12 N,若两个力的方向相同,合力的大小为
27
N;若两个力的方向相反,合力的大小为3
N。答案
5. 27 3
解析
【分析】
本题考查同一直线上二力的合成,解题思路是牢记同一直线上二力的合成规则:当两个力方向相同时,合力大小等于两力大小之和;当两个力方向相反时,合力大小等于两力大小之差(用较大的力减去较小的力),再代入题目给出的力的数值计算即可。
【解析】
根据同一直线上二力的合成规律:
1. 若两个力方向相同,合力大小为两力之和,即 $ F_{合}=F_1+F_2=15\ \mathrm{N}+12\ \mathrm{N}=27\ \mathrm{N} $;
2. 若两个力方向相反,合力大小为两力之差,即 $ F_{合}=F_1-F_2=15\ \mathrm{N}-12\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N} $。
【答案】
27;3
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题是力学中力的合成的基础题,核心考查同一直线上二力的合成规则,只要掌握基本规律就能快速解答,属于对基础知识点的直接应用。
【难度系数】
0.8
本题考查同一直线上二力的合成,解题思路是牢记同一直线上二力的合成规则:当两个力方向相同时,合力大小等于两力大小之和;当两个力方向相反时,合力大小等于两力大小之差(用较大的力减去较小的力),再代入题目给出的力的数值计算即可。
【解析】
根据同一直线上二力的合成规律:
1. 若两个力方向相同,合力大小为两力之和,即 $ F_{合}=F_1+F_2=15\ \mathrm{N}+12\ \mathrm{N}=27\ \mathrm{N} $;
2. 若两个力方向相反,合力大小为两力之差,即 $ F_{合}=F_1-F_2=15\ \mathrm{N}-12\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N} $。
【答案】
27;3
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题是力学中力的合成的基础题,核心考查同一直线上二力的合成规则,只要掌握基本规律就能快速解答,属于对基础知识点的直接应用。
【难度系数】
0.8
6.某人在车后用80 N的水平推力使车子在平直公路上匀速向前运动,则摩擦力是
80
N;若突然发现公路前面跑出一个小孩,他马上改用120 N的水平拉力使车减速,在减速过程中,车子受到的合力大小为 200
N,方向向 后
(选填“前”或“后”)。答案
6. 80 200 后
解析
【分析】
首先,当车子匀速向前运动时处于平衡状态,水平方向受力平衡,推力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可求出摩擦力大小;当车子减速时,滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定,这两个因素不变,故摩擦力大小不变,方向与车子相对运动方向相反;此时拉力方向与摩擦力方向相同,合力为两力大小之和,方向与两力方向一致。
【解析】
1. 车子匀速向前运动时,水平方向受力平衡,推力与滑动摩擦力大小相等,因此摩擦力$ f = F_{推} = 80\ \mathrm{N} $;
2. 减速过程中,车子对地面的压力和接触面粗糙程度均未改变,滑动摩擦力大小仍为$ 80\ \mathrm{N} $,方向向后(阻碍车子向前运动);此时拉力$ F_{拉}=120\ \mathrm{N} $,方向也向后,故合力$ F_{合}=F_{拉}+f=120\ \mathrm{N}+80\ \mathrm{N}=200\ \mathrm{N} $,方向向后。
【答案】
80 200 后
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、合力计算
【点评】
本题结合匀速、减速两种运动状态,考查二力平衡的应用、滑动摩擦力的影响因素及合力的计算,需明确滑动摩擦力的大小和方向判断,属于力学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先,当车子匀速向前运动时处于平衡状态,水平方向受力平衡,推力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可求出摩擦力大小;当车子减速时,滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定,这两个因素不变,故摩擦力大小不变,方向与车子相对运动方向相反;此时拉力方向与摩擦力方向相同,合力为两力大小之和,方向与两力方向一致。
【解析】
1. 车子匀速向前运动时,水平方向受力平衡,推力与滑动摩擦力大小相等,因此摩擦力$ f = F_{推} = 80\ \mathrm{N} $;
2. 减速过程中,车子对地面的压力和接触面粗糙程度均未改变,滑动摩擦力大小仍为$ 80\ \mathrm{N} $,方向向后(阻碍车子向前运动);此时拉力$ F_{拉}=120\ \mathrm{N} $,方向也向后,故合力$ F_{合}=F_{拉}+f=120\ \mathrm{N}+80\ \mathrm{N}=200\ \mathrm{N} $,方向向后。
【答案】
80 200 后
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、合力计算
【点评】
本题结合匀速、减速两种运动状态,考查二力平衡的应用、滑动摩擦力的影响因素及合力的计算,需明确滑动摩擦力的大小和方向判断,属于力学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.5
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