2017年北京考题同一直线上二力的合成2.doc

实验九、同一直线上二力的合成（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）Ｂ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O点，记下O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O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O点，说明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O端，记下O点的位置及两个拉力F１和F２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Ｏ，，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=F1+F2=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的合成力的大小F/N方向用两个弹簧测力计拉F′1=F′1+F′2=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）（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？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　施力情况大小方向用两个测力计F1=2.5N向右F2=1N向左用一个测力计F=1.5N向右 解析：力F的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同时，这个力F才叫F1、F2的合力。

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，方向跟较大的那个力的方向相同，即F=F1-F2答案：（1）F=F1-F2 （2）保证力F的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同3） 典题精练1. 基础训练 1. （2013•雅安）用大小不变的水平力, 拉木块在水平桌面上做匀速直线运动, 如图9 所示木块在运动过程中, 下列说法正确的是（ ）A. 木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力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( ) A B C D答案：A 3.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】 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磁环的斥力之和又因为A磁环 “悬浮”在空中处于平衡状态，在竖直方向上受到一对平衡力，即A磁环受到的重力和B磁环给予A磁环的斥力，它们的大小相等、方向相反；即F斥= G所以F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（ ）F图5A. 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答案：选B图22大木块海绵块小木块图2大木块海绵块甲小木块海绵块乙F6.（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”。

实验桌上的实验器材如图22所示：材质相同的实心小木块和大木块各一个，海绵块一个，木块和海绵块均为底面积相同的长方体请利用图22所示的实验器材设计一个实验，证明小丽的说法是错误的请写出实验步骤、实验现象及简要说明可画图辅助说明实验步骤）答案：（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，在小木块的正上方施加一个向下的力，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)，爸爸用600 N 的水平拉力拉车，小强用200 N的水平力推车，他们合力的大小是( )A．800 N B．600 N C．400 N D．200 N答案：A2. 能力提升1.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的大小图2.3-8(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： 物理量 实验序号 /N/N和 的夹角合力 F/N1 458.72458.33457.8备注：分析实验数据可知，当两个力不在一条直线上时，其合力大小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：(1)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B. 小明做引体向上静止不动时，单杠对他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．一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AD 4.（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。

他记起物理课上老师讲过：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F图20甲乙为了探究“颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系”，小明跟课外小组的同学们制作了一个头颅模型来模拟实验如图20甲所示，把人的颈椎简化成支点O，头颅模型的质量为1kg，头颅模型在重力作用下可绕支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点将细线的一端固定在B点，用测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，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θ与细线拉力F的数据，如下表： （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：θ/ °015304560F/N07.314.020.225.0颈部肌肉承受的拉力为 N2）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，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。