初中物理沪教版八年级上册第三章 运动和力3.4 重力 力的合成教学ppt课件

沪教版八年级物理

第三章  运动和力   第三节  重力 力的合成（2）

精选练习

一、夯实基础

1．（2018上海虹口区第一学期期末）一物体在水平方向上受到两个大小分别为2牛和4牛的力，则这两个力的合力大小（　　）

A．一定是2牛  B．一定是6牛   C．可能是8牛  D．可能是6牛

【答案】D

【解析】一物体在水平方向上（同一直线）受到两个大小分别为2牛和4牛的力，若两力方向相同时，则合力大小为：F=F1+F2=2N+4N=6N；若两力方向相反时，合力大小为F=F2-F1=4N-2N=2N，故选项A、B、C错误，D正确。

2．（2017上海风华中学期末）质量是0.2千克的物体，竖直向上抛出．运动中所受的空气阻力总是跟运动方向相反，大小都是1牛．则物体在上升过程中受到的合力为（　 　）

A．大小是1.2牛，方向竖直向下     B．大小是0.8牛，方向竖直向下

C．大小是2.96牛，方向竖直向下    D．大小是0.96牛，方向竖直向下

【答案】C

【解析】（1）物体所受的重力为G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N；
（2）物体在上升过程中，受到竖直向下的重力G和竖直向下的阻力f作用，且二力的方向相同；故合力大小为F合=G+f=1.96N+1N=2.96N，方向为竖直向下；

选项C正确。

3．（2017上海松江区期末）关于作用在同一物体、同一直线上的两个力，下列说法中正确的是（　）

A．两个不为零的力，其合力一定不为零

B．两个力的合力，一定大于其中任何一个力

C．求两个力的合力的大小，就是把两个力的大小相加

D．两个力的合力，可能小于其中任何一个力

【答案】D

【解析】选项A：若作用在一条直线上的两个力大小相等、方向相反、则两个力的合力为零，故A错误；
选项B：因为同一直线、方向相反的二力的合力大小等于二力之差，因此合力大小不一定大于其中任何一个力，故B错误；
C选项：同一直线、同方向二力的合力大小等于二力之和，但同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差，故C错误；
D、当两个力在同一直线上，方向相反时，两个力的合力大小等于两分力大小之差，合力可能小于任何一个分力，故D正确；
故选D．

4．（2019上海浦东新区期末）重为G的小球，在大小为F的拉力作用下竖直向上运动，则小球所受到合力大小一定为（不计空气阻力）（　　）       

A  0。             B  F-G。             C  G+F。         D  G

【答案】B

【解析】设小球受到拉力为F、重力为G，
因为在拉力作用下竖直向上运动， 所以合力的方向一定是竖直向上， F＞G，
则合力的大小是：F合 =F-G，故选B。
根据同一直线上力的合成方法解题：
（1）两力在同一直线上方向相同时，合力的大小等于两分力的大小之和，方向与分力方向相同；
（2）两力在同一直线上，方向相反时，合力大小等于两力大小之差，方向与较大的力的方向相同。

5．（2017上海黄浦区期末）将重为G的物体苹果竖直方向抛出，若苹果在空中所受的阻力小于重力，则苹果在空中运动的过程中受到的合力方向（   ）

A. 一定竖直向下      B. 可能竖直向下       C. 一定竖直向上      D. 可能竖直向上

【答案】A

【解析】苹果向上运动时，受力如图1，苹果受的合力F合=G+f；方向竖直向下；苹果向下运动时，受力如图2，因为f＜G，所以苹果所受的合力，F合′=G-f，方向竖直向下；综合（1）、（2）知道，苹果所受的合力始终向下，故选A。

6．（2017上海卢湾片区期末）为了研究同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果，小亮同学将橡皮筋的左端固定于P点，分别用两个弹簧测力计沿相同方向将橡皮筋右端拉至O点，如图14（a）所示。然后他用一个弹簧测力计通过细线将橡皮筋的右端拉至O点，如图14（b）所示。

（1）实验中，小王同学两次均将橡皮筋右端拉至O点，这样做的目的是为了______________。

（2）在图14（b）中，弹簧测力计的测量范围为__________牛，指针所指的示数为_____牛。

【答案】（1）使两次拉力的作用效果相同；（2）0~10； 4。

【解析】（1）实验中，小王同学每次均将橡皮筋右端拉至O点，这样做的目的是使力的作用效果相同。（2）弹簧测力计的测量范围为0~10牛；指针所指的示数为4牛。

7．（2018上海松江区期末）如图9所示是某同学在探究同一直线上同方向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：

①由（a）、（b）或（a）、（c）可知：力可以改变物体的             。

②由（a）、（b）和（a）、（c）表明：力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相比较是

           （选填 “相同”或“不相同”）的。

③由（b）和（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是：                 。

【答案】①形状；②相同；③同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同。

【解析】①由图（a）、（b）或（a）、（c）可知，弹簧伸长了，形状发生了变化，故结论为：力可以改变物体的形状；
②（a）、（b）和（a）、（c）弹簧伸长的长度相同，说明力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相比较是相同的；
③b中两个力的方向相同，且其二力之和等于c的一个力的大小，即b两个力的共同作用效果与c一个力的作用效果相同，可得出结论：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同。

8．（2018上海松江区期末）一辆汽车沿平直公路行驶，汽车发动机产生的动力为5000牛，方向水平向东；汽车所受的阻力为4800牛，方向水平向西，求：此时汽车所受的合力的大小和方向。

【答案】200牛；方向是水平向东。

【解析】F合= F动－F阻=5000牛－4800牛=200牛                 

方向：水平向东。

9．（2017上海交大二附中期末）如图所示，已知一个质量为250克的足球，在运动过程中受到的阻力的方向是始终与物体运动方向相反，且大小为0.4牛，求：

（1）足球在竖直上升过程中所受到的重力；

（2）足球在竖直下降过程中受到的合力大小和方向．

【答案】（1）足球在竖直上升过程中所受到的重力为2.45N；（2）足球在竖直下降过程中受到的合力为2.05N，方向竖直向下。

【解析】（1）足球在竖直上升过程中所受到的重力：

G=mg=250×10﹣3kg×9.8N/kg=2.45N；

（2）足球在竖直下降过程中受到的重力竖直向下、阻力竖直向上，则受到的合力：

F合=G﹣f=2.45N﹣0.4N=2.05N，方向竖直向下。

10．（2017上海松江区期末）为了研究同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果，小亮同学将橡皮筋的左端固定于P点，用弹簧测力计通过细线将橡皮筋的右端拉至O点，如图10（a）所示，然后他分别用两个弹簧测力计沿相同方向将橡皮筋右端拉至O点，如图10（b）、（c）所示。

【答案】①使力的作用效果相同；②同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果可以由一个力来代替，这个力的大小等于这两个力大小之和，方向与这两个力的方向相同。

【解析】（1）实验中，每次均将橡皮筋右端拉至O点，这样做的目的是使力的作用效果相同。
（2）将两个图结合起来分析，a图中的力是4N，b图中两个力的和与a图中的力大小相等为4N，观察比较图（a）和（b）可归纳出的初步结论是：同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果可以由一个力来代替，这个力的大小等于这两个力大小之和，方向与这两个力的方向相同。
二、巩固与提高

1．（2019学年上海廊下中学期末）一个物体受到两个力的作用，若F1=4牛，F2=6牛且在同一直线上，则这两个的合力大小（　　）

A．可能是2牛 B．可能是3牛 C．一定是2牛 D．一定是10牛

【答案】A

【解析】一物体在水平方向上受到两个大小分别为4牛和6牛的力，若两力方向相同时，合力为：F=F1+F2=4N+6N=10N；若两力方向相反时，合力F=F2-F1=6N-4N=2N，故B、C、D错误，A正确。

2．（2017上海长宁区期末9校联考）如果作用在一个物体上的两个力F1和F2 的三要素完全相同，则这两个力的合力一定（　　）

A  等于零 B  等于F1 C  等于F2 D  不为零

【答案】D

【解析】两个力的三要素完全相同，即大小、方向、作用点完全相同，则合力大小等于2倍F1或2倍F2，那么合力一定不等于0，所以选D。

3．（2018上海青浦区期末）某物体受同一直线上二个力的作用，则以下说法正确的是（  ）

A．这两个力越大，合力就越大 B．这两个力越大，合力就越小

C．两个力可能都大于二分之一合力 D．两个力可能都小于二分之一合力

【答案】C

【解析】选项A、这两个力越大，合力就越大，没有考虑两个力的方向，说法错误；
选项B、这两个力越大，合力就越小，没有考虑两个力的方向，说法错误；
选项C、同一直线上两个力若方向相反，则合力为二力之差，此时两个力可能都大于二分之一合力，说法正确；
选项D、同一直线上两个力若方向相同，则合力为二力之和，此时两个力不可能都小于二分之一合力；同一直线上两个力若方向相反，则合力为二力之差，此时两个力可能都大于二分之一合力，更不可能都小于二分之一合力，说法错误．
故选C．

4．（2019上海浦东新区期末）某小球的质量为1千克，若把小球竖直向上抛出后，小球在上升和下落的过程中都受到大小为1牛的阻力f作用，阻力方向始终与小球运动方向相反。求：

（1）小球所受重力G的大小和方向；
（2）请在图中画出小球在上升和下落的过程中所受重力和阻力的示意图
（3）小球在下降过程中所受合力的大小和方向；

【答案】（1）小球所受重力G的大小为9.8N，方向竖直向下；（2）见图；（3）小球在下降过程中所受合力的大小为8.8N，方向竖直向下。

【解析】（1）小球所受重力：G=mg=1kg×9.8N/kg=9.8N；重力方向竖直向下；
（2）小球在上升过程中，重力和阻力的方向相同，都是方向竖直向下的；小球在下落过程中，重力和阻力的方向相反，重力方向竖直向下，阻力方向竖直向上，如图所示：

（3）小球在下降过程中，重力和阻力的方向相反，则所受合力：
F合下=G-f=9.8N-1N=8.8N；合力方向与较大的力方向相同，即合力方向竖直向下。

5．（2017上海长宁区期末9校联考）一个重为G的小球，在上抛或下落过程中，所受阻力的方向始终与运动方向相反，且大小为0.98牛保持不变，已知小球在某时刻所受的合力为2.94牛，求：该时刻小球的运动方向及小球的重力G。

【答案】（1）小球竖直向下运动时： F合=G-f   G= F合+f=2.94牛+0.98牛=3.92牛

（2）小球竖直向上运动时：F合=G+f   G= F合-f=2.94牛-0.98牛=1.96牛

【解析】（1）小球竖直向下运动时： F合=G-f

G= F合+f=2.94牛+0.98牛=3.92牛

（2）小球竖直向上运动时： F合=G+f

G= F合-f=2.94牛-0.98牛=1.96牛

6．（2016上海金山区期末）质量为10千克的物体在水平向右拉力的作用下，做匀速直线运动，已知受到的摩擦力是车重的0.2倍。求：

①物体的重力；

②拉力的大小；

③若拉力方向不变，大小为21牛，物体在水平方向上所受合力大小及方向。

【答案】①98牛；②19.6N；③2.4N， 方向：水平向右。

【解析】①G=mg=10kg×9.8N/kg=98N

②F=f=0.2G=0.2×98N=19.6N

③F合=F’-f=21N-19.6N=2.4N 方向：水平向右。

7．（2016学年上海廊下中学期末）26．某物体被竖直抛出，运动过程中所受阻力大小为2牛，运动过程中阻力大小不变，阻力方向始终与运动方向相反。若上升过程中物体所受合力为8牛，求：

（1）物体重力及方向；

（2）物体在下降过程中受到合力F合大小，以及合力的方向？

【答案】（1）物体重力6牛，方向：竖直向下；（2）4牛，方向：竖直向下。

【解析】（1）G= F合—f                                    

=8牛—2牛＝6牛                           

方向：竖直向下；                          

（2）F合＝G—f                                  

＝6牛—2牛＝4牛                       

方向：竖直向下。   

8．（2018上海浦东新区期末）质量为50千克的岩石从悬崖边竖直掉落，若岩石在下落过程中所受空气阻力f恒为其重力的0.1倍，求：

（1）岩石所受重力G的大小。

（2）岩石在掉落过程中所受合力F合的大小及方向。

【答案】（1）490牛；（2）F合的大小441N，合力的方向竖直向下。

【解析】（1）岩石所受重力：G=mg=50kg×9.8N/kg=490N；

（2）岩石在下落过程中所受空气阻力：f=0.1G=0.1×490N=49N；

岩石在掉落过程中所受合力：

F合=G﹣f=490N﹣49N=441N；

合力的方向竖直向下。

9．（2018学年浦东新区八年级（上）期末物理试卷）甲、乙两组同学探究“作用在同一直线上两个力的合力与两个力的大小关系”。他们分别将一根橡皮筋的左端固定，右端系两个细绳如图（a）所示，接着用两把测力计钩住绳套，甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮筋至O点如图（b）、（c）所示，记录拉力F1、F2的大小，然后用把测力计拉橡皮筋也至O点如图d所示]，记录拉力F的大小，他们改变O点的位置各做了3次实验，记录的数据分别如表一、表二所示。

表一甲组

表一乙组

（1）分析比较表一中的数据及相关条件可初步得出：作用在同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于　                　。

（2）分析比较表二中的数据及相关条件可初步得出：                       　。

（3）两组同学相互交流了各自的实验数据，有了新的发现。

小明：作用在同一直线上、方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力。

小华：作用在同一直线上、方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力。

（a）就实验所获得的数据而言，请判断：小明的发现　       ，小华的发现　     　。（均选填“正确”或“错误”）

（b）基于已得初步结论，你认为小明和小华的发现中，　       的发现不具普遍性，请你拟定一组F1、F2的值，以支持你的判断：F1=　      牛，F2=　     牛。

【答案】（1）两力之和；（2）作用在同一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于两力之差；（3）（a）正确；正确；（b）小华；10；3（数据合理即可）。

【解析】（1）分析比较表一中的数据及相关条件可初步得出：F=F1+F2，即作用在同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两力之和。

（2）分析比较表二中的数据及相关条件可初步得出：F=F1﹣F2，即作用在同一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于两力之差。

（3）（a）分析表一数据可得：作用在同一直线上、方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力，故小明的发现正确；

分析表二数据可得：作用在同一直线上、方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力。故小华的发现正确。

（b）小华的发现不具普遍性；若F1=10N，F2=3N，则合力F=F1﹣F2=10N﹣3N=7N＞F2。

【点评】本题考查同一直线上二力的合成探究实验，重点考查学生对数据的分析能力，对学生要求较高。

10．（2017上海长宁区期末9校联考）为了研究同一直线上，方向相同的两个力的合成，某小组同学用轻质弹簧、刻度尺、弹簧测力计和细线等进行实验。

步骤一：他们先将轻质弹簧的一端固定在支架上，用刻度尺量出弹簧的原始长度L0［如图20（a）所示］。

步骤二：接着分别通过细线将两把测力计与弹簧下端相连，并同时施加竖直向下两个拉力作用（F1、F2），测量出弹簧受两个拉力后的长度L［如图20（b）所示］。

步骤三：最后通过细线将一把测力计与弹簧下端相连，并对弹簧施加竖直向下一个拉力作用（F），测量出弹簧受一个拉力后的长度L＇［如图20（c）所示］。
他们将实验过程中测得的数据分别记录在表一、表二中。

（1）分析比较表一、表二中实验序号            的数据及相关条件发现：F1和F2两个力对弹簧的作用与F一个力对弹簧的作用是等效的，并由上述数据可得出初步结论：同一直线上方向相同的两个力的合力，大小          ，方向         。

（2）完成上述实验后，该小组同学又对表二中的数据进行了分析，他分别计算出四次实验时弹簧的伸长量为               ，分析比较表二中拉力F与对应弹簧的伸长量的数据可初步得出：同一弹簧，                。

【答案】（1）1与6或2与7或3与8，等于两个力之和，与这两个力方向相同；（2）1cm、1.5cm、3cm、4.5cm（不写单位不得分）；拉力的大小与弹簧的伸长量成正比。

【解析】（1）由表中数据分析可知1、6或2、7或3、8数据对比发现：F1和F2两个力对弹簧的作用与F一个力对弹簧的作用是等效的；分析数据可以得出结论为：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于两个力的和，方向与两个力方向相同；
（2）弹簧的伸长量等于被拉长后总长度减去原长度即：△L=L-L0；则四次的伸长量分别为：

△L1=11.0cm-10.0cm=1.0cm；   △L2=11.5cm-10.0cm=1.5cm；

△L3=13.0cm-10.0cm=3.0cm；   △L4=14.5cm-10.0cm=4.5cm；
拉力与伸长量的比值分别为：F1/△L1= F2/△L2= F3/△L3= F4/△L4=2N/cm；
由此可以得出结论：同一弹簧，在弹性限度内弹簧的伸长与所受的拉力成正比。