北京考题同一直线上二力的合成

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1、实验九直线上力的合成（一）基础实验同一直线上二力的合成考查点考查内容及要求实验目的探究同一直线上二力的合成实验原理二力平衡实验器材白纸，图钉，细线，橡皮筋一根，弹簧测力计两个或：弹簧、刻度尺、铁架台各一个、弹簧测力计两个，细线若干实验装置图实验过程及步 骤（知识、技能、 方法）1 把橡皮筋（或弹簧）E端固定好，A端分别用两根细线和两个测力计相连。2先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的A端。使A端到达0点，记下0点位置及两个测力计的拉力 F1和F2大小、方向。3用一个测力计对橡皮筋的 A端施加一个力力F，仍将橡皮筋的A端拉伸到0点，记 下此时F的大小和方向。（橡皮筋的 A端两侧都被拉伸到 0点，说

2、明F就代替了 F1 和F2这两个力的作用效果。）4用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端，使A端到达0端，记下0点的位置及两个拉力F 1和F 2的大小、方向。5.用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F，也让橡皮筋的A端被拉伸到0， 记下此时F,的大小和方向。实验结论同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同。同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，合力的方向跟较大的力方向相同。实验记录表格：表1同一直线上同方向二力的合成力的大小F/N方向用两个弹簧测力计拉F1 =F计 F?=同向F2 =用一个弹簧测力 计拉F=表2同一直线上反方向二力

3、的合成力的大小F/N方向用两个弹簧测力计拉F 1=F计F2=反向F 2=用一个弹簧测力计 拉F =（二）例题剖析例1.利用下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，再用两个测力计沿相反方向拉 A端，使A端到达某一点0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0点，记录此时拉力的大小和方向，（1）从右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）口（2） 实验中用一个测力计拉弹簧时，为什么仍要将弹簧A端拉丄. 到0 点再读数？解析：力F的作用效果与Fi、F2共同的作用效果相同时，这个力

4、F才叫F1、力。在同一直线上，方向相反的两个力的合力， 大小等于这两个力的大小之差，大的那个力的方向相同，即 F = F1-F2答案：（1）F = F1-F2施力情况用两个测力计用一个测力计大小Fi=2.5NF2=1NF=1.5N向F2的合方向跟较向左向右（2）保证力F的作用效果与 F、F2共同的作用效果相同（二）典题精练1. 基础训练图9水平桌 中，下力1. （2013?雅安）用大小不变的水平力,拉木块在面上做匀速直线运动，如图9所示。木块在运动过程 列说法正确的是（）A. 木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡B. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力C. 绳对木块的拉力大于桌面

5、对木块的摩擦力D. 木块受到的滑动摩擦力大小保持不变答案：D2. 如图所示，带箭头的线段长度表示力的大小，则各对力属于二力平衡的是（）答案：A3. 如图所示，三个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用, 而左端的情况各不相同。图甲中弹簧的左端固定在墙上，此时弹簧的伸长量为，并处于静止状态。图乙中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，此时弹簧的伸长量为，并处于静止状态。图丙中弹簧的左端系一小物块，物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动，此时弹簧的伸长量为。 则、的大小关系是，。【思路分析】甲、乙、丙三种情况拉弹簧，以弹簧为研究对象，受到拉力大小都为F，且弹簧均处于平衡状态。【答案

6、】 等于 等于4. （2015?北京）如图所示，将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对 面的极性相同，此时可以看到上方的磁环“悬浮”在空中，设两磁环受到的重力相等，大小 都为G,则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是：（）A. F G B. F = G C. G F 2 G D. F = 2G分析与解答：首先得知道磁环“悬浮的原因是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。A磁环之所以“悬浮在空中，是因为受到 B磁环的排斥作用根据力的作用是相互的，B磁环同样受到 A磁环的排斥作用。题中研究对象是支架底座，其受到的压力F应是B磁环的物重和 A磁环给予B磁环的斥力之和所以 F

7、 压=G +FA B =2G答案：选D5. （2015?海淀期末）如图5所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平桌面匀速向右运动, 下列说法中正确的是（）A. 物体所受拉力和重力是一对平衡力B. 物体所受重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力C. 桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对平衡力D. 桌面对物体的支持力和物体受到的摩擦力是一对平衡力FP*車軒*尹图5答案：选B6. （2016?通州一模）小丽认为 物体的重力越大，对接触面的压力越大器材如图22所示：材质相同的实心小木块和大木块各一个, 为底面积相同的长方体。请利用图 22所示的实 一个实验，证明小丽的说法是错误.的。请写出实 验现象及

8、简要说明。（可画图辅助说明实验步骤）小木块答案：海绵块一个,大木块图22（1）如图2甲所示，海绵块放在桌面上，将大木块叠放在海绵块的正上方，观察海绵”。实验桌上的实验 木块和海绵块均验器材设计 验步骤、实 海绵块块的形变程度。（2）如图2乙所示，海绵块放在桌面上，将小木块叠放在海绵块的正上方，在小木块 向下的力，使海绵形变大于步骤（1）时的形变。简要说明：大木块重力大，对海绵块的压力小（海绵形变小）；小木块重力小，对海绵大木块海绵块甲的正上方施加一个块的压力大（海绵形变大）。因此，小丽的说法是错误的7.农忙季节小强帮助爸爸干农活（如图所示）， 的水平力推车，他们合力的大小是（）A. 800 N

9、B. 600 NC. 400 ND. 200 N答案：A2. 能力提升爸爸用600 N的水平拉力拉车，小强用200 N1. 学习了同一直线上的二力的合成知识后，小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线 上，而是互成一定的夹角，那么合力 F的大小与两个分力、的大小，是否还有 F等于的关系 呢？于是他应用学过的方法，对此进行了探究。（1）如图2.3-8所示，橡皮筋原长为 AB通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角 的两个力和，使橡皮筋伸长到 C,记录此时、的大小。撤去力和后，用一个弹簧测力计对橡 皮筋施加一个力F的作用，为了使这个力F的作用效果与两个力、的作用效果 ，应使橡皮筋 记录此时F的大

10、小。图 2.3-8物理量实验序号/N/N和的夹角合力F/N1458.72458.33457.8备注：（2）先后两次改变和的夹角，重复步骤（1），得到三组实验数据如下表所示:分析实 可知，当 不在一 上时，其 小验数据 两个力 条直线 合力大F_（选填“等于”或“不等于”），且在、大小不变的情况下，合力F的大小随着与夹角的增大而。答案：相同拉到C点 （2） 不等于 减小2. （ 2016?昌平区二模）下列说法中正确的是（ ）A.小明没有推动静止在路边的汽车，是因为小 明的推力小于汽车受到的阻力0 /O015304560F/N07.314.20.25.020B. 小明做引体向上静止不动时，单杠对他

11、的拉力和他受到的重力是一对平衡力C. 小明站在体重秤上静止不动时，小明对秤的压力与秤对小明的支持力是一对平衡力D. 小明将篮球竖直向上抛出，在最高点速度为零时，篮球受到的合力一定不为零答案：多项选择题 BD3. （2016?通州一模）下列说法正确的是（）A. 在水中正在下沉的石块，也受到了浮力B. 人打太极拳时很用力，该力只有施力物体，没有受力物体C人推木箱没有推动，是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力D.排球运动员用力击球时，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等答案AD4. （2016?西城二模）小明乘坐地铁时发现：乘客中有很多“低头族”，他们长时间低着头看手机。他记 起物理课上老师

12、讲过：长时间低头会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零；当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了探究“颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系”，小组的同学们制作了一个头颅模型来模拟实验。如图20甲颈椎简化成支点 0,头颅模型的质量为 1kg，头颅模型在 可绕支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉 将细线的一端固定在 B点，用测力计拉着细线模拟测量肌图20明跟课外小 所示，把人的 重力作用下 力的作用点。肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图20乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验同学们记录了低头角度B与细线拉力F的数据，如下表：

13、（1）若头颅质量为6kg，当低头角度为60。时，根据实验表中数据及相关物理知识推测: 颈部肌肉承受的拉力为 N。（2）请通过实验数据记录分析：人低头的角度越大，颈部肌肉的拉力，其主要原因是： 。（3 ）根据实验，请你关于“预防和延缓颈部肌肉损伤”提出一个合理化的建议：。答案：（1） 150 ;（ 2）越大；低头角度越大，重力G的力臂L越长，重力G和肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆平衡条件G- L=F OB因此肌肉的拉力F越大;（3）不要长时间低头。5 （2016?益阳）如图甲是小华同学“探究二力平衡条件”时的实验情景.小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线

14、的两端挂上钩码，使作用 在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整 来改变拉力的大小.（2 ）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究 .（3 ）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优 于小明的实验.其主要原因是 .A 减少摩擦力对实验结果的影响B .小书片是比较容易获取的材料C 容易让小卡片在水平方向上保持平衡D 小卡片容易扭转.解析(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力 就越大；因此，通过调整钩码的个数可改变拉力的大小；(2) 当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究一对平衡力是否必须在一条直线上.(3) 把小卡片一剪为二，变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态可验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡.(4) 小华