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初中物理北师大版八年级下册四、同一直线上二力的合成优秀同步测试题
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这是一份初中物理北师大版八年级下册四、同一直线上二力的合成优秀同步测试题，共5页。试卷主要包含了同一直线上二力的合成等内容，欢迎下载使用。
知能演练提升
ZHINENG YANLIAN TISHENG
能力提升
1.有关合力的说法错误的是( )
A.合力和分力不一定是真实存在的
B.合力的作用效果与几个分力的作用效果是一样的
C.考虑合力时,就不要考虑分力了
D.只有两个力作用在物体上时,才存在合力
2.排球比赛中运动员发球时,把球竖直向上抛出,则( )
A.球上升和球下降过程中,受的阻力方向都向上
B.球上升和下降过程中,受的阻力方向都向下
C.球上升过程中,受到重力和阻力,合力方向向下
D.球下降过程中,受到重力和阻力,合力方向向上
3.有25 N和15 N的两个力先后作用在某一物体上,先用25 N的力水平向右拉物体,撤去此力后,再用15 N的力水平向右拉物体。则这两个力的合力为( )
A.25 NB.10 N
C.40 ND.不存在合力
4.力F是力F1和F2的合力,下列说法正确的是( )
A.力F1、F2一定是同一施力物体产生的力
B.力F1、F2和F一定是同时作用于物体上的三个力
C.力F的大小不可能小于F1或F2
D.力F对物体的作用效果与F1、F2共同作用在这个物体上的效果相同
5.把一个质量是0.5 kg的篮球竖直向上抛出,假定运动过程中空气对它的阻力恒为0.5 N,g取10 N/kg。则篮球在竖直上升和降落过程中所受力的合力分别是( )
A.5.5 N 5 NB.5.5 N 4.5 N
C.4.5 N 5.5 ND.5 N 4.5 N
6.美国“凤凰号”火星探测器在火星北极地区降落时,打开降落伞后“凤凰号”竖直下落的速度在15 s内从1 450 km/h降至400 km/h。此过程中,降落伞和探测器受到的火星大气阻力F1和火星引力F2之间的关系是( )
A.F1>F2B.F1=F2
C.F1
7.如图甲所示,物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用,F1、F2的大小随时间的变化规律如图乙所示。则下列分析正确的是( )
A.在0~t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2方向相同
B.在0~t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F2方向相同
C.在0~t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2方向相反
D.在0~t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F2方向相反
8.
如图所示,放在水平桌面上的物体受到的合力,它受到水平向左的力F1=55 N和同一直线上水平向右的力F2两个力的作用,则F2= 。
9.小芸用280 N的力竖直向上提起一个重200 N的水桶,请用力的图示法在图中画出水桶受到的这两个力的合力。
10.为了探究合力与分力的关系,实验小组的同学进行了如下的实验,并把所得的数据填入了下表。
①如图(a)所示,橡皮筋原长AE,它在同方向力F1和F2的共同作用下伸长到AE',记录下此时F1、F2的大小和方向。
②如图(b)所示,橡皮筋在两个方向相反的力F1、F2作用下伸长到AE',记录下此时的F1、F2的大小和方向。
③如图(c)所示,撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋上,使橡皮筋也伸长到AE',记录下此时F的大小和方向。
请你阅读实验步骤,分析表格数据,总结二力合成的规律。
(1)比较当F1与F2同向的情况下,F1、F2和F之间的大小与方向的关系,得出结论:同一直线上的同向二力合成的时候,合力的大小等于 ,方向与 相同。
(2)比较当F1与F2反向的情况下,F1、F2和F之间的大小与方向的关系,得出结论:同一直线上的反向二力合成时,合力的大小等于 ,方向与 相同。
11.跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力为10 N,伞对他产生400 N向上的拉力,运动员质量为60 kg。求他受到的合力。
12.利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个拉力计沿相反方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向,再用一个测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录此时拉力的大小和方向。
(1)从下表记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是 。(用字母表示)
(2)实验中用一个测力计拉弹簧时,为什么仍要将弹簧A端拉到O点再读数?
探究创新
13.实际应用中,两个力作用在同一个物体上时,两个力往往会以一定的夹角共同作用在物体上。那么,
在两个力大小保持不变时,是夹角大时力的作用效果好,还是夹角小时力的作用效果好呢?为此,小明和小华各有自己的猜想。
小明:可能是两力作用线夹角越大,作用效果越好。
小华:可能是两力作用线夹角越小,作用效果越好。
为验证自己的猜想是否正确,小明和小华合作设计了如图所示的实验,把橡皮条S固定在木板上,用两个弹簧测力计互成角度拉它,记下O点到达的位置。在保证两拉力大小不变的情况下(即让两弹簧测力计示数不变),增大夹角,发现橡皮条伸长变短;在减小夹角时,橡皮条伸长则更大;当两弹簧测力计沿一条直线向右拉时,橡皮条伸长最大。
(1)由以上探究可知, 同学的猜想正确。由小明和小华的探究还可以得知,当两个分力 ,作用在同一物体上时,合力的作用效果最好。
(2)若有几位同学准备用绳子共同用力将陷入泥潭的手推车拉出,他们怎样用力效果最好?(设每位同学都用最大力气)
知能演练·提升
1.D 合力和分力只是从作用效果上定义的,不一定是真实存在的;根据合力、分力的定义可以知道其作用效果是相当的,分析物体的受力问题时,两者不能重复计数;在实际生活中我们可以发现,有时一个力的作用效果可能与多个(两个以上)力的作用效果相同,即有两个以上的力作用在同一物体上时也存在合力,故D项是错误的。
2.C 所有的阻力,都是阻碍物体运动的,其方向一定与物体的运动方向相反,因此球上升、下降过程中阻力方向分别向下、向上,而重力的方向一定竖直向下,受力分析如图所示,排球上升、下降过程中的合力分别为F1+G、G-F2(特别注意:正是因为G>F2,所以球能下降),合力方向均为竖直向下,因此A、B、D错,选C。
3.D 这两个力不是同时作用在同一物体上,故不存在合力。
4.D 力F1和F2是作用在同一物体上的两个力,但这两个力的施力物体不一定相同,故A错误。力F与F1、F2是等效替代关系,即物体受F1、F2作用,就不受F作用,受F作用,就不受F1、F2作用,“等效”指力的作用效果相同,故B错误,D正确。当F1=F2且反向时,F=0,此时F
5.B 篮球所受重力G=mg=0.5 kg×10 N/kg=5 N,当篮球竖直上升过程中受到向下的重力和向下的阻力即F合=G+Ff=5 N+0.5 N=5.5 N;当篮球下降时受到向上的阻力和向下的重力,即F合=G-Ff=5 N-0.5 N=4.5 N。
6.A “凤凰号”火星探测器在降落阶段只受火星大气阻力F1和火星引力F2的作用,由它降落的速度减小判断合力的方向向上,F1的方向向上,F2的方向向下,合力方向与F1的方向相同,所以F1>F2。
7.C 由题图甲可以看出,F1与F2的方向相反,由题图乙可以看出,F1大小始终不变,F2先变小后增大,则其合力F合=F1-F2,即合力先变大后变小,其方向与较大的力F1方向相同。
8.解析 因为F1=55 N,方向水平向左;F合=30 N,方向水平向右。由F合=F2-F1,得F2=F合+F1=30 N+55 N=85 N,方向水平向右。
答案 85 N
9.解析 水桶在竖直方向上受到两个力作用:重力G=200 N,方向竖直向下;拉力F=280 N,方向竖直向上,两力在同一直线上,方向相反,合力F合=F-G=280 N-200 N=80 N,方向竖直向上。
答案 如图所示
10.解析 由(a)、(c)可知,F1和F2共同作用的效果和F作用的效果相同,从数据可知,F=F1+F2;由(a)、(b)可知,F1和F2共同作用的效果和F作用的效果相同,从数据可知F=F1-F2。
答案 (1)F1+F2 F1和F2的方向 (2)F1-F2 F1的方向
11.解析 三力的合成,可先求出其中两个力的合力,然后再合成一次求合力。
F向上=F拉+F阻=400 N+10 N=410 N,G=mg=60 kg×9.8 N/kg=588 N,F合=G-F向上=588 N-410 N=178 N,故运动员所受的合力为178 N,方向竖直向下。
答案 见解析
12.解析 (1)弹簧在两个力F1、F2的共同作用下拉到O点,弹簧在一个力F的作用下也被拉到O点,说明F1、F2共同作用的效果与力F的效果相同,则力F为F1、F2的合力,由表中数据可以得出F=F1-F2。(2)用一个测力计拉弹簧也拉至O点,是为了保证两次的作用效果相同。
答案 (1)F=F1-F2
(2)保证力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同。
13.解析 (1)由小明和小华的探究可知,在各分力大小不变的情况下,两力作用线夹角越小,作用效果越好,由他们的进一步探究可知,在两力方向完全相同时,共同作用的效果最好。
(2)这几位同学应该在保证让绳子拉直的情况下,沿完全相同的方向拉。因为几个分力沿完全相同的方向共同作用的效果最好。
答案 (1)小华 方向完全相同
(2)这几位同学应沿同一条直线,朝同一方向拉
方向
F1/N
F2/N
F/N
F1与F2同向
大小:1
大小:0.5
大小:1.5
方向:向右
方向:向右
方向:向右
F1与F2反向
大小:2
大小:0.5
大小:1.5
方向:向右
方向:向右
方向:向左
施力情况
大小
方向
用两个测力计
F1=2.5 N
向右
F2=1 N
向左
用一个测力计
F=1.5 N
向右
知能演练提升
ZHINENG YANLIAN TISHENG
能力提升
1.有关合力的说法错误的是( )
A.合力和分力不一定是真实存在的
B.合力的作用效果与几个分力的作用效果是一样的
C.考虑合力时,就不要考虑分力了
D.只有两个力作用在物体上时,才存在合力
2.排球比赛中运动员发球时,把球竖直向上抛出,则( )
A.球上升和球下降过程中,受的阻力方向都向上
B.球上升和下降过程中,受的阻力方向都向下
C.球上升过程中,受到重力和阻力,合力方向向下
D.球下降过程中,受到重力和阻力,合力方向向上
3.有25 N和15 N的两个力先后作用在某一物体上,先用25 N的力水平向右拉物体,撤去此力后,再用15 N的力水平向右拉物体。则这两个力的合力为( )
A.25 NB.10 N
C.40 ND.不存在合力
4.力F是力F1和F2的合力,下列说法正确的是( )
A.力F1、F2一定是同一施力物体产生的力
B.力F1、F2和F一定是同时作用于物体上的三个力
C.力F的大小不可能小于F1或F2
D.力F对物体的作用效果与F1、F2共同作用在这个物体上的效果相同
5.把一个质量是0.5 kg的篮球竖直向上抛出,假定运动过程中空气对它的阻力恒为0.5 N,g取10 N/kg。则篮球在竖直上升和降落过程中所受力的合力分别是( )
A.5.5 N 5 NB.5.5 N 4.5 N
C.4.5 N 5.5 ND.5 N 4.5 N
6.美国“凤凰号”火星探测器在火星北极地区降落时,打开降落伞后“凤凰号”竖直下落的速度在15 s内从1 450 km/h降至400 km/h。此过程中,降落伞和探测器受到的火星大气阻力F1和火星引力F2之间的关系是( )
A.F1>F2B.F1=F2
C.F1
7.如图甲所示,物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用,F1、F2的大小随时间的变化规律如图乙所示。则下列分析正确的是( )
A.在0~t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2方向相同
B.在0~t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F2方向相同
C.在0~t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2方向相反
D.在0~t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F2方向相反
8.
如图所示,放在水平桌面上的物体受到的合力,它受到水平向左的力F1=55 N和同一直线上水平向右的力F2两个力的作用,则F2= 。
9.小芸用280 N的力竖直向上提起一个重200 N的水桶,请用力的图示法在图中画出水桶受到的这两个力的合力。
10.为了探究合力与分力的关系,实验小组的同学进行了如下的实验,并把所得的数据填入了下表。
①如图(a)所示,橡皮筋原长AE,它在同方向力F1和F2的共同作用下伸长到AE',记录下此时F1、F2的大小和方向。
②如图(b)所示,橡皮筋在两个方向相反的力F1、F2作用下伸长到AE',记录下此时的F1、F2的大小和方向。
③如图(c)所示,撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋上,使橡皮筋也伸长到AE',记录下此时F的大小和方向。
请你阅读实验步骤,分析表格数据,总结二力合成的规律。
(1)比较当F1与F2同向的情况下,F1、F2和F之间的大小与方向的关系,得出结论:同一直线上的同向二力合成的时候,合力的大小等于 ,方向与 相同。
(2)比较当F1与F2反向的情况下,F1、F2和F之间的大小与方向的关系,得出结论:同一直线上的反向二力合成时,合力的大小等于 ,方向与 相同。
11.跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力为10 N,伞对他产生400 N向上的拉力,运动员质量为60 kg。求他受到的合力。
12.利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个拉力计沿相反方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向,再用一个测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录此时拉力的大小和方向。
(1)从下表记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是 。(用字母表示)
(2)实验中用一个测力计拉弹簧时,为什么仍要将弹簧A端拉到O点再读数?
探究创新
13.实际应用中,两个力作用在同一个物体上时,两个力往往会以一定的夹角共同作用在物体上。那么,
在两个力大小保持不变时,是夹角大时力的作用效果好,还是夹角小时力的作用效果好呢?为此,小明和小华各有自己的猜想。
小明:可能是两力作用线夹角越大,作用效果越好。
小华:可能是两力作用线夹角越小,作用效果越好。
为验证自己的猜想是否正确,小明和小华合作设计了如图所示的实验,把橡皮条S固定在木板上,用两个弹簧测力计互成角度拉它,记下O点到达的位置。在保证两拉力大小不变的情况下(即让两弹簧测力计示数不变),增大夹角,发现橡皮条伸长变短;在减小夹角时,橡皮条伸长则更大;当两弹簧测力计沿一条直线向右拉时,橡皮条伸长最大。
(1)由以上探究可知, 同学的猜想正确。由小明和小华的探究还可以得知,当两个分力 ,作用在同一物体上时,合力的作用效果最好。
(2)若有几位同学准备用绳子共同用力将陷入泥潭的手推车拉出,他们怎样用力效果最好?(设每位同学都用最大力气)
知能演练·提升
1.D 合力和分力只是从作用效果上定义的,不一定是真实存在的;根据合力、分力的定义可以知道其作用效果是相当的,分析物体的受力问题时,两者不能重复计数;在实际生活中我们可以发现,有时一个力的作用效果可能与多个(两个以上)力的作用效果相同,即有两个以上的力作用在同一物体上时也存在合力,故D项是错误的。
2.C 所有的阻力,都是阻碍物体运动的,其方向一定与物体的运动方向相反,因此球上升、下降过程中阻力方向分别向下、向上,而重力的方向一定竖直向下,受力分析如图所示,排球上升、下降过程中的合力分别为F1+G、G-F2(特别注意:正是因为G>F2,所以球能下降),合力方向均为竖直向下,因此A、B、D错,选C。
3.D 这两个力不是同时作用在同一物体上,故不存在合力。
4.D 力F1和F2是作用在同一物体上的两个力,但这两个力的施力物体不一定相同,故A错误。力F与F1、F2是等效替代关系,即物体受F1、F2作用,就不受F作用,受F作用,就不受F1、F2作用,“等效”指力的作用效果相同,故B错误,D正确。当F1=F2且反向时,F=0,此时F
5.B 篮球所受重力G=mg=0.5 kg×10 N/kg=5 N,当篮球竖直上升过程中受到向下的重力和向下的阻力即F合=G+Ff=5 N+0.5 N=5.5 N;当篮球下降时受到向上的阻力和向下的重力,即F合=G-Ff=5 N-0.5 N=4.5 N。
6.A “凤凰号”火星探测器在降落阶段只受火星大气阻力F1和火星引力F2的作用,由它降落的速度减小判断合力的方向向上,F1的方向向上,F2的方向向下,合力方向与F1的方向相同,所以F1>F2。
7.C 由题图甲可以看出,F1与F2的方向相反,由题图乙可以看出,F1大小始终不变,F2先变小后增大,则其合力F合=F1-F2,即合力先变大后变小,其方向与较大的力F1方向相同。
8.解析 因为F1=55 N,方向水平向左;F合=30 N,方向水平向右。由F合=F2-F1,得F2=F合+F1=30 N+55 N=85 N,方向水平向右。
答案 85 N
9.解析 水桶在竖直方向上受到两个力作用:重力G=200 N,方向竖直向下;拉力F=280 N,方向竖直向上,两力在同一直线上,方向相反,合力F合=F-G=280 N-200 N=80 N,方向竖直向上。
答案 如图所示
10.解析 由(a)、(c)可知,F1和F2共同作用的效果和F作用的效果相同,从数据可知,F=F1+F2;由(a)、(b)可知,F1和F2共同作用的效果和F作用的效果相同,从数据可知F=F1-F2。
答案 (1)F1+F2 F1和F2的方向 (2)F1-F2 F1的方向
11.解析 三力的合成,可先求出其中两个力的合力,然后再合成一次求合力。
F向上=F拉+F阻=400 N+10 N=410 N,G=mg=60 kg×9.8 N/kg=588 N,F合=G-F向上=588 N-410 N=178 N,故运动员所受的合力为178 N,方向竖直向下。
答案 见解析
12.解析 (1)弹簧在两个力F1、F2的共同作用下拉到O点,弹簧在一个力F的作用下也被拉到O点,说明F1、F2共同作用的效果与力F的效果相同,则力F为F1、F2的合力,由表中数据可以得出F=F1-F2。(2)用一个测力计拉弹簧也拉至O点,是为了保证两次的作用效果相同。
答案 (1)F=F1-F2
(2)保证力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同。
13.解析 (1)由小明和小华的探究可知,在各分力大小不变的情况下,两力作用线夹角越小,作用效果越好,由他们的进一步探究可知,在两力方向完全相同时,共同作用的效果最好。
(2)这几位同学应该在保证让绳子拉直的情况下,沿完全相同的方向拉。因为几个分力沿完全相同的方向共同作用的效果最好。
答案 (1)小华 方向完全相同
(2)这几位同学应沿同一条直线,朝同一方向拉
方向
F1/N
F2/N
F/N
F1与F2同向
大小:1
大小:0.5
大小:1.5
方向:向右
方向:向右
方向:向右
F1与F2反向
大小:2
大小:0.5
大小:1.5
方向:向右
方向:向右
方向:向左
施力情况
大小
方向
用两个测力计
F1=2.5 N
向右
F2=1 N
向左
用一个测力计
F=1.5 N
向右
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