2021学年四、同一直线上二力的合成精品习题

7.4同一直线上二力的合成同步练习北师大版初中物理八年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 将物体A挂于细线下，当A以大小为的速度竖直向上匀速运动时，细线的拉力为；当A以大小为以的速度竖直向下匀速运动时，细线的拉力为若，不计空气阻力，则

A. ，它们方向相反 B. ，它们方向相同
C. ，它们方向相反 D. ，它们方向相同

2. 将重为5牛的篮球竖直上抛，若篮球在空中所受的阻力大小始终不变且小于5牛，则篮球在竖直上升过程中所受合力大小

A. 0牛 B. 小于5牛 C. 等于5牛 D. 大于5牛

3. 如果作用在一个物体上的两个力沿同一直线，则下列说法正确的是

A. 两个力的合力一定大于其中的任何一个力
B. 两个力的合力一定小于其中的任何一个力
C. 两个力的合力不能大于这两个力的大小之和
D. 两个力的合力可以小于这两个力的大小之差

4. 作用在某一物体上的两个力分别是20N和25N，且在同一直线上，则两个力的合力

A. 一定是45N B. 一定是5N
C. 可能是45N或5N D. 可能是20N或25N

5. 物体竖直上升和下降过程中所受阻力的方向始终与运动方向相反，当把重为10牛的物体竖直向上抛出，受到空气阻力为1牛，则它在上升时所受合力大小为

A. 0牛 B. 9牛 C. 10牛 D. 11牛

6. 如图，将一杯水放在水平台秤上，台秤示数为2000g，弹簧测力计下悬挂5N的物体A浸在水中保持静止，弹簧测力计的示数为3N，则此时台秤示数约为

A. 1800g
B. 2000g
C. 2200g
D. 2500g

7. 把一个重力是5N的篮球竖直向上抛出，在运动过程中空气对它的阻力恒为，则篮球在竖直上升和竖直下落的过程中所受的合力分别是

A. 、 B. 、5N C. 、 D. 5N、

8. 重为5N 的小球，竖直向上抛出，上升和下降过程中受到的空气阻力都是，上升和下降过程中所受的合力的大小和方向正确的是

A. 上升时大小为 N，方向竖直向上
B. 下降时大小为，方向竖直向上
C. 上升时大小为 N，方向竖直向下
D. 下降时大小为，方向竖直向下

9. 用130N的力竖直向上提起100N的大米，大米受到的合力的大小和方向是不考虑空气阻力的影响

A. 30N，竖直向上 B. 30N，竖直向下
C. 230N，竖直向上 D. 230N，竖直向下

10. 如图所示的装置中，甲物体重5N，乙物体重3N。甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重，则下列说法正确的是

A. 甲受到的合力为2N
B. 弹簧测力计的示数为5N
C. 甲对地面的压力为2N
D. 甲对弹簧测力计的拉力大于乙对弹簧测力计的拉力

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 一个重5N的篮球在空中运动时受到的空气阻力恒为，将篮球竖直向上抛出，篮球在上升的过程中所受的合力为______N。
12. 用细绳悬挂一重为10牛的A物体浸没在水中，如图所示，A物体的体积为，A物体受到水的浮力为______牛，浮力方向______；剪断细绳后，A物体所受的合力将______选填“变小”、“不变”或“变大”。
     

13. 轿车除了安全带以外，还有一种安全装置“头枕”，对人起保护作用。如图所示，“头枕”主要是防止汽车在______选填“紧急刹车”或“后方追尾”情况下对人体造成伤害：汽车匀速转弯的过程中，所受合力______选填“”或“”。
     

14. 一个重为90N的物体静止在水平地面上，当刘学红同学用80N的力竖直向上提它时，没提起来，此时该物体受到的合力是______N。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 一个力，如果它产生的效果与几个力共同作用时产生的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。如图一个物块静止在斜面上，请在图中物块重心处画出物块所受的支持力和摩擦力的合力
    
    
    
    
    
    
     
16. 如图所示，运动员竖直上抛排球，排球在竖直向上运动的过程中受到重力和空气阻力的作用，请画出排球所受合力的示意图。
    
     

四、实验探究题（本大题共1小题，共6.0分）

17. 小明用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，把橡皮筋的下端B用细线固定在铁架台的横杆上，上端A通过细绳挂在弹簧测力计的挂钩上；
    将一个重为2N的钩码通过细绳挂在橡皮筋的A端，用弹簧测力计竖直向上将橡皮筋的A端拉到O点，并在竖直放置的白板上标记O点的位置，记录此时弹簧测力计的示数和挂钩码的细绳对A端的拉力；
    摘掉钩码，用弹簧测力计将橡皮筋的A端仍拉到O点，记录此时弹簧测力计的示数F．
    实验中先后两次都将橡皮筋的A端拉伸到O点，是为了让F与和的______相同．
    如果以上实验中弹簧测力计的示数，则______

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

18. 如图所示：将重为，体积为的木块通过定滑轮拉着浸没在水中。求：
    木块受到的浮力是多大？
    当木块静止时弹簧测力计的示数是多少？
    剪断细绳，木块静止时所受浮力是多大？
    
    
    
     

19. 一个合金块的质量为200g，如图所示的实验步骤：
    A.如图甲，合金块浸没在水中，水面刚好到达溢水口处；
    B.如图乙，将合金块取出；电子秤示数如图乙所示；
    C.向溢水杯中补水，刚好到溢水口处，此时电子秤示数如图丙所示。
    求：合金块浸没在水中时受到的浮力大小是多少N？
    甲图中合金块受到杯底的支持力是多少N？
    
    
    
    
    
    
     

六、综合题（本大题共2小题，共20.0分）

20. 一个载有重物的气球所受重力气球及所载重物为G，在空中受到3000N的浮力时，匀速竖直上升；若将所载重物再增加300N的物体，该气球就能匀速竖直下降。设气球上升和下降时受到的浮力F和阻力f大小不变，且阻力方向始终与运动方向相反。求：
    画出两个状态的受力分析图并标出力的大小；
    气球受到的重力；
    气球所受到的阻力。
21. 如图所示，是某同学在探究同一直线上的两个力的合成实验中出现的情景，根据该情景，回答下列各题：
    从图、、可以看出：力F的作用效果和力______ 选填“”、“”或“与”
    的共同作用效果相比较是______ 填“相同”或“不同”的，所以力F可以说是它们的合力。
    由图、、可知这个同学是在探究同一直线上、方向______ 选填“相同”或“相反”的两个力的合力与这两个力的大小关系。
    该实验中所用的科学研究方法主要是______ 法。

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】解：将物体A挂于细线下，当A以大小为的速度竖直向上匀速运动时，A在竖直方向上受到重力和拉力的共同作用，这两个力是一对平衡力，即A的重力和细线的拉力为大小相等；
当A以大小为的速度竖直向下匀速运动时，A在竖直方向上受到重力和拉力的共同作用，这两个力是一对平衡力，即A的重力和细线的拉力为大小相等；
则：，它们方向相同，都是竖直向上的，故B正确。
故选：B。
物体做匀速直线运动时，受到平衡力的作用，根据二力平衡分析力的大小。
本题考查了二力平衡条件的应用，属于基础知识，要掌握。
 

2.【答案】D
 

【解析】解：在篮球向上运动的过程中，篮球受竖直向下的重力为5N，竖直向下的空气阻力f，则篮球受的合力，即合力大于5N。
故选：D。
先对篮球进行受力分析，然后根据力的合成方法求篮球受的合力，最后做出判断。
本题考查了力的合成，解题的关键是判断出篮球所受阻力的方向。
 

3.【答案】C
 

【解析】解：A、如果两个力的方向相同，合力一定大于其中的任何一个力，但如果方向相反，合力大小为二力之差，则合力有可能小于其中一个力，故A说法不对．
B、如果两个力的方向相同，合力一定大于其中的任何一个力，故B说法不对．
C、合力最大等于两个力的大小之和，此时，二力的方向相同，但不可能大于二力之和，故C正确．
D、当二力方向相反时，合力大小等于二力之差，但不可能小于二力之差．故D不对．
故选C．
同一直线上两个力合成的方法是：如果二力方向相同，则合力等于二力之和，方向与二力方向相同；如果二力方向相反，合力等于较大的力减去较小的力，合力方向与较大的力方向相同．
该题考查两个在同一直线上的两个力的合成，在考虑时一定注意两个力的方向．
 

4.【答案】C
 

【解析】解：、这两个力作用在同一直线上，但方向是否相同并不知道，所以有两种可能：
如果方向相同：；
如果方向相反：。
故选：C。
同一直线上二力的合成：
两个力的方向相同时，合力大小等于两分力之和，合力方向与这两个力的方向相同；
两个力的方向相反时，合力大小等于两分力之差，合力方向同较大的力的方向相同。
本题是一道基础题，考查了力的合成，熟练掌握力的合成方法是正确答题的关键，解题时要分两个力方向相同与相反两种情况进行讨论。
 

5.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查同一直线上二力合成的应用，会对物体进行受力分析，会根据同一直线上二力的合成计算合力的大小。
根据力的合成计算合力的大小，即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和；同一直线反方向二力的合力等于二力之差。
【解答】
因为物体向上运动时，受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力，所以合力等于重力加阻力即，方向竖直向下，故ABC错误，D正确。
故选D。  

6.【答案】C
 

【解析】解：物体A受到的浮力：；
将杯、水和物体A看作一个整体，则杯、水和物体A受到竖直向下的总重力：，
弹簧测力计对物体A竖直向上的拉力为F，
则对台秤的压力为：，
所以台秤示数为：。
故选：C。
将容器、水和物体A看作一个整体，然后根据台秤的示数等于物体的重力减去拉力；根据浮力的影响因素以及作用判断在弹簧测力计拉环上力的大小，从而判断台秤示数的变化．
本题考查了学生对浮力的计算以及同一直线上二力的合成的了解与掌握，关键是将杯、水和物体A看作一个整体．
 

7.【答案】A
 

【解析】解：篮球在上升过程中，受竖直向下的重力和空气对它竖直向下的阻力，
因同一直线上同方向的两个力的合力大小为二者之和，
则所受的合力为：；
篮球在下落过程中，受竖直向下的重力和空气对它竖直向上的阻力，
因同一直线上方向相反的两个力的合力大小为二者之差，
则所受的合力为：。
故选：A。
对篮球进行受力分析，上升过程中，篮球受重力和空气阻力的作用，方向都是竖直向下，然后根据同一直线上同方向的两个力求合力的方法计算合力的大小；下落过程中，篮球受竖直向下的重力和竖直向上的阻力，根据同一直线上反方向的两个力求合力的方法计算合力的大小。
本题考查了同一直线上二力的合成，关键是正确对物体进行受力分析，注意阻力与物体的运动方向相反。
 

8.【答案】D
 

【解析】

【分析】
对小球受力分析，然后根据同一直线上力的合成方法分析答题：同一直线上的两个力，
如果力的方向相同，则合力的大小等于两个分力大小之和，方向与分力方向相同；
如果两个分力方向相反，则合力的大小等于两个分力大小之差，合力方向与较大分力的方向相同。
本题考查了求同一直线上两个力的合力问题，掌握力的合成方法即可正确解题。
【解答】
小球受到竖直向下的重力，阻力；
小球上升时，阻力方向竖直向下，小球受到的合力，合力方向竖直向下，故AC错误；
小球下降时，阻力方向竖直向上，小球受到的合力，合力方向竖直向下，故B错误、D正确。
故选D。  

9.【答案】A
 

【解析】解：大米受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力，
则大米受到的合力，方向与拉力F的方向相同，即竖直向上。
故选：A。
对大米受力分析，然后根据同一直线上力的合成方法求出物体受到的合力。
本题考查了受力分析、力的合成，是一道基础题；解题的关键是知道同一直线上力的合成方法。
 

10.【答案】C
 

【解析】

【分析】
此题是一道力学的综合题，考查的知识点比较多，但根据力的知识认真的分析，还是比较容易得出正确结论的。
A、甲静止，处于平衡状态，根据平衡条件求出甲受到的合力；
B、弹簧测力总弹簧受到的拉力是弹簧测力计的示数；
B、地面对甲的支持力等于甲的重力与弹簧的拉力之差，求出甲受到的支持力，然后求出甲对地面的压力；
D、弹簧测力计对甲与对乙的拉力相等。
【解答】
解：A、甲静止，处于平衡状态，甲所受合力为零，故A错误；
B、乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向左的3N的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以甲也对弹簧测力计施加了一个3N的拉力，弹簧测力计的示数等于这个力，等于3N，故B错误；
C、甲受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，所以支持力等于重力和拉力的差值等于支持力和压力是一对相互作用力，相互作用力的大小是相等的，所以压力等于2N，故C正确；
D、弹簧测力计对甲与对乙的拉力相等，则甲对弹簧测力计的拉力等于乙的拉力，故D错误；
故选：C。  

11.【答案】
 

【解析】解：
篮球在上升过程中，受重力和空气阻力的作用，方向都是竖直向下，
因此，篮球所受力的合力：。
故答案为：。
对篮球进行受力分析，上升过程中，篮球受重力和空气阻力的作用，方向都是竖直向下，据此计算合力。
本题考查了同一直线上同方向二力的合成，确定阻力的方向是关键。
 

12.【答案】10  竖直向上  不变
 

【解析】解：物体浸没在水中，受到的浮力：；浮力方向总是竖直向上的；
剪断细线前，物体受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力；剪断细线后，物体仍受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，二力始终大小相等、方向相反、作用在一条直线上，因此物体A受到合力始终为零，即剪断细线后物体所受的合力大小不变。
故答案为：10；竖直向上；不变。
根据求出物体A所受浮力，浮力方向总是竖直向上；
剪断细线之后，对物体进行受力分析，根据力的合成判断合力大小的变化。
本题考查浮力的计算与物体的受力分析，属于常见基础题，需考生熟练掌握。
 

13.【答案】后方追尾 
 

【解析】解：当后方追尾时，坐在座椅上的人由于惯性要保持原来的运动状态，头会突然后仰，这时较软的头枕会保护头颈不被撞伤；汽车匀速转弯的过程中，运动状态发生了变化，所受合力。
故答案为：后方追尾；。
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；物体受到的合力为0时，会保持静止状态或匀速直线运动状态。
此题主要考查学生对惯性现象的理解、合力的大小。惯性现象在现实生活中随处可见，和我们的生活密切相关，学习中要注意联系实际，用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
 

14.【答案】0
 

【解析】解：物体重力为90N，拉力为80N，拉力小于重力，只有当拉力大于等于重力时物体才可能离开地面，因此物体仍然静止在地面上，物体处于平衡状态，物体所受合外力为0。
故答案为：0．
物体处于平衡状态静止或匀速直线运动状态，物体受力平衡、受合力为0，据此分析。
本题考查力的合成的应用，关键是知道物体静止时或做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的合力为0。
 

15.【答案】
 

【解析】

【分析】
根据对平衡状态的理解：若处于平衡状态的物体受三个力的作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．
重力的方向竖直向下，摩擦力沿斜面向上，支持力垂直于斜面向上；物块所受的支持力和摩擦力的合力分析与重力方向相反，竖直向上。
作力的示意图，首先要确定力的三要素大小、方向、作用点，再用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点。
【解答】
对物体进行受力分析，物体受三个力的作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上；
重力的方向竖直向下，摩擦力沿斜面向上，支持力垂直于斜面向上；物块所受的支持力和摩擦力的合力与重力大小相等、方向相反，方向竖直向上；
的方向竖直向上，如图：
  

16.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了受力分析、求合力，难度不是很大。
对物体进行受力分析，然后根据同一直线上力的合成方法求出物体受到的合力；
在同一直线上的两个力，如果方向相同，则合力大小等于两个力的大小之和，方向与两个力的方向相同。
【解答】
排球在竖直向上运动的过程中，收到空气阻力和重力作用，方都是向竖直向下，作用在排球的重心上，所以排球所受合力F等于空气阻力和重力之和，合力方向：竖直向下，如图所示：。  

17.【答案】作用效果；
 

【解析】解：实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是为了让F与和的作用效果相同；
挂钩码的细绳对A端竖直向下的拉力，弹簧测力计的拉力方向竖直向上，
同一直线方向相反的二力合力的大小等于二力之差，
则，方向竖直向上．
故答案为：作用效果；．
橡皮筋的伸长反应了拉力的作用效果，两次橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是使橡皮筋形变程度相同，力的作用效果相同．
根据力的合成计算合力的大小，即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和；同一直线反方向二力的合力等于二力之差．
本实验考查了力的作用效果和力的合成公式的应用，比较简单．
 

18.【答案】解：因为木块浸没，则有
木块受到的浮力：；
木块静止时，木块受平衡力，则有：
绳子的拉力：，即弹簧测力计的示数为；
因为，所以剪断细绳，木块静止时处于漂浮状态，此时木块受到的浮力：。
答：木块受到的浮力是2N；
当木块静止时弹簧测力计的示数是；
剪断细绳，木块静止时所受浮力是。
 

【解析】木块浸没在水中时排开水的体积等于木块的体积，利用阿基米德原理求木块受到的浮力；
木块静止时，木块受平衡力，因此对木块进行受力分析，然后根据力的合成求出绳子对木块的拉力，据此可知弹簧测力计的示数；
根据木块完全浸没时受到的浮力与重力的关系可知剪断细绳后木块静止时的状态，再根据木块漂浮时浮力等于重力求出木块此时受到的浮力。
本题考查阿基米德原理、力的合成以及浮沉条件的应用，关键明确物体漂浮时，物体受到的浮力等于物体的重力。
 

19.【答案】解：
由题意和图示可知，合金块排开水的质量等于取出合金块后添加水的质量，即，
由阿基米德原理可得，合金块浸没在水中时受到的浮力大小为：
；
合金块的重力为：；
甲图中合金块受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和竖直向上的浮力，
由力的平衡条件可得，
则合金块受到杯底的支持力为：
。
答：合金块浸没在水中时受到的浮力大小是；
甲图中合金块受到杯底的支持力是。
 

【解析】由题意和图示可知，合金块排开水的质量等于取出合金块后添加水的质量，根据算出合金块浸没在水中时受到的浮力大小；
对合金块进行受力分析，根据平衡力的知识求出甲图中合金块受到杯底的支持力。
本题考查了阿基米德原理的应用以及受力分析，求出合金块排开水的质量是解题的关键。
 

20.【答案】解：
气球匀速竖直上升时，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的阻力，三个力平衡，
所以：，即：----
气球匀速竖直下降时，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向上的阻力，三个力平衡，
已知，则：，即：-----
解可得：、。
则气球上升时受力的示意图如图：

气球下降时总重力，受力的示意图如图：
。
故答案为：见上图；气球受到的重力；气球所受到的阻力。
 

【解析】气球匀速竖直上升时，气球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的阻力，且这三个力平衡；
气球匀速竖直下降时，气球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向上的阻力，这三个力也平衡。由此先计算出物体受到的各力，再画出两个状态的受力示意图。
本题考查力的示意图的画法以及力的平衡条件的应用，注意气球在两种情况下受到空气阻力的方向不同。
 

21.【答案】与  相同  相同  等效替代
 

【解析】解：由图知：弹簧在力F作用下伸长的长度与在、共同作用下伸长的长度相等，这说明力F的作用效果和、共同作用的效果是相同的，所以力F可以说是它们的合力；
由图、、可知，这三个力的方向是相同的，探究的是同一直线上、方向相同的两个力的合力与这两个力的大小关系；
本实验体现的科学方法是等效替代法。
故答案为：与；相同；相同；等效替代。
力F的作用效果与力、共同作用效果相同，则力F的大小等于力、的大小之和。
弹簧在力F作用下的伸长与在、共同作用下的伸长相等，表明力F的作用效果与、共同作用效果相同，应用了等效替代法。
本题是探究同一直线上的两个力的合成的实验，要注意体会等效替代法的使用。