7.2 力的合成
知识梳理
合力与分力：如果一个力产生的 跟几个力共同作用产生的
相同，这个力就叫做那几个力的合力，组成合力的每个力叫____力。
力的合成 定义：求几个力的 ，叫做力的合成。
同一直线上 F1、F2方向相同：合力的大小F= ；方向与 相同。
二力的合成 F1、F2方向相反：合力的大小F= ；方向与 相同。
基础知识
1．农忙季节小强帮助爸爸干农活，爸爸用600 N的拉力向前拉车，小强用200 N的推力向前推车，他们合力的大小和方向分别是（ ）
A．800 N 向前 B．600 N 向前 C．400 N 向后 D．200 N 向后
2．作用同一个物体上的水平力F1＝30 N和F2＝20 N，分别向东和向西，它们的合力（ ）
A．大小是10 N，水平向东 B．大小是50 N，水平向东
C．大小是10 N，水平向西 D．大小是50 N，水平向西
3．作用在一个物体上的两个力的大小分别为F1＝6 N，F2＝5 N。如果这两个力作用在同一条直线上，则它们的合力大小（ ）
A．一定是11 N B．可能是11 N C．一定是1 N D．可能是6 N
4．如图所示，加在同一物体上的两个力F1、F2。F1＝18牛，方向向右；F2＝24牛，方向向左。现加第三个力F3，使三个力的合力为零，则第三个力F3的大小和方向是（ ）
A．6牛，方向向左 B．6牛，方向向右
C．42牛，方向向左 D．42牛，方向向右
5．同一直线上的两个力，其中一个力是80 N，合力是100 N，则另一个力F的大小是（ ）
A．20 N B．180 N C．20 N或180 N D．20 N＜F＜180 N
6．两个力的作用效果可以由一个力 。一人在车前用200 N水平向左的力拉车，另一人在车后用100 N水平向左的力推车，使小车沿直线匀速前进。一个力气大的人用大小为 的力推车也能获得同样的效果，此时小车所受合力为 。
7．举重运动员正在赛场上激烈角逐最后一块举重金牌，只见某运动员拼尽全力，用力抓住杠铃，使劲向上拉，但杠铃纹丝未动。若杠铃重1000 N，运动员向上拉杠铃的力是800 N，则这两个力的合力是 N，方向 ；此时杠铃受到的合力为 N。
重难点突破
8．质量为0.5千克的实心铁球，从10米高处由静止开始竖直下落，若铁球在整个下落过程中受到空气的阻力为0.3牛（保持不变），则下列说法正确的是（ ）
A．铁球受到的重力和空气阻力是平衡力，所以能匀速下落
B．铁球受到空气阻力的作用，所以减速下落
C．铁球所受合力为4.6牛，方向竖直向下
D．铁球所受合力为5.2牛，方向竖直向下
9．一个重为100 N的物体在水平地面上处于静止状态，当用40 N的力竖直向上提它时，物体所受合力是（ ）
A．60 N，方向竖直向上 B．60 N，方向竖直向下
C．0 D．条件不足，无法确定
10．如图所示的装置中，甲物体重5 N，乙物体重3 N。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2 N
B．弹簧测力计的示数为5 N
C．甲对地面的压力为2 N
D．甲对弹簧测力计的拉力大于乙对弹簧测力计的拉力
11．如图所示，物体重5 N，一人用20 N的力将它压在竖直墙上，物体处于静止状态。这时物体受到的摩擦力大小是 N，物体受到的合力大小是 N。
12．质量0.5千克的小球被竖直向上抛出，若小球在运动过程中受到的阻力始终为1牛。则小球在上升过程中受到的合力大小为 牛，合力方向为竖直 ，在下落过程中受到的合力大小为 牛，合力方向为竖直 。
13．物理老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成，实验装置如图所示，橡皮筋原长AE，在力F1、F2的共同作用下伸长到AE'。
（1）该实验应用了力能使物体 的道理，图中EE'表示橡皮筋 的长度。
（2）实验中，老师每次均将橡皮筋右端拉至E'点，这样做的目的是 ；
（3）通过比较图 两种情况，可知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 ，方向跟这两个力的方向相同。
（4）通过比较图乙和图丙两种情况，可知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，方向跟 （填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。
能力提升
14．实验证明物体运动时受到的阻力与物体运动的速度有关，速度越大，阻力越大，小明将个重为G的小球竖直向上抛出，如图所示，若小球在上升过程中的甲点与下落过程中的乙点运动速度大小相同，小球在甲点受到的合力大小为F1，在乙点受到的合力大小为F2，在最高点丙受到的合力大小为F3，则F1、F2、F3的大小关系为（ ）
A．F1＝F2＞F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＞F3＞F2 D．F1＝F3＞F2
15．如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时有F1、F2的两个水平力分别作用于A、B两物体上，使A、B两个物体处于静止状态，下列分析不正确的是（ ）
A．A受B的摩擦力为7 N，方向水平向右
B．地面对B的摩擦力为3 N，方向水平向左
C．B对地面的摩擦力为3 N，方向水平向右
D．A、B整体受到的合力为3 N，方向水平向右
16．如图所示，水平桌面上放置的木块向右做匀速直线运动，其中F1＝10 N，F2＝2 N，此时在水平方向受到的合力大小为 N；若撤去力F2，则木块在水平方向受到的合力大小为 N。
17．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 0（选填“＝”或“≠”）。
18．小利在做同一直线上二力合成的实验时，他要探究分力F2与分力F1的关系，将实验数据填在了数据记录表中，请你分析表中数据，归纳出F2与F1的关系式： 。
F1/ N 2 4 6 8 10 12
F2/ N 48 46 44 42 40 38
参考答案与试题解析
知识梳理
作用效果；效果；分；合力；F1+F2；F1或F2；F1-F2(F1>F2)；较大的力
基础知识
1．【解答】解：已知小强和他爸爸用力的方向相同，都水平向前，并且在同一条直线上，所以其合外力为二力之和，即F＝F1+F2＝600 N+200 N＝800 N，方向：水平向前。
故选：A。
2．【解答】解：同一直线上的两个力方向相反时，合力F′＝F1﹣F2＝30 N﹣20 N＝10 N，方向与F1的方向相同，水平向东。
故选：A。
3．【解答】解：当两个力方向相同时，合力F＝F1+F2＝6 N+5 N＝11 N；
当两个力方向相反时，合力F′＝F1﹣F2＝6 N﹣5 N＝1 N。
故选：B。
4．【解答】解：物体在只受两个力时的合力为F＝F2﹣F1＝24 N﹣18 N＝6 N，方向向左。
要使合力为0，F3应与合力方向相反，大小相等。所以F3大小为6 N，方向向右。
故选：B。
5．【解答】解：一个物体受到同一直线上两个力的作用，合力的大小F＝100 N，已知其中一个力的大小是F1＝80 N，
当两个力方向相反时，那么另一个力的大小是：F2＝F1+F＝80 N+100 N＝180 N；
当两个力方向相同时，那么另一个力的大小是：F2＝F﹣F1＝100 N﹣80 N＝20 N。
故选：C。
6．【解答】解：作用在物体上的几个力共同作用时产生的效果如果与某一个力F的作用效果相同，那么这个力F就叫做几个力的合力，用一个力来表示这几个力的作用效果，属于等效替代法；
根据同一直线上的力的合成规律，这两个力都是向左的，故与其作用效果等效的力为，F＝F1+F2＝200 N+100 N＝300 N，即一个力气大的人用大小为300 N的力推车也能获得同样的效果；
由于小车做匀速直线运动，即处于平衡状态，所以此时小车所受合力为0 N。
故答案为：等效替代；300 N；0 N。
7．【解答】解：杠铃所重力G＝1000 N方向竖直向下，对杠铃的拉力F拉＝800 N方向竖直向上，杠铃所受二力的合力：F＝G﹣F拉＝1000 N﹣800 N＝200 N；
木箱处于静止状态，受平衡力的作用，所以杠铃所受合力大小为0 N。
故答案为：200；竖直向下；0。
8．【解答】解：铁球受到的重力G＝mg＝0.5 kg×9.8 N/kg＝4.9 N，受到空气的阻力为f＝0.3 N。
A.铁球受到的重力和空气阻力大小不等，不是平衡力，所以不能匀速下落，故A错误；
B.铁球受到的重力大于空气阻力，所以铁球加速下落，故B错误；
CD.铁球下落时，重力竖直向下，阻力竖直向上，铁球受到的合力F合＝G﹣f＝4.9 N﹣0.3 N＝4.6 N，合力方向竖直向下，故C正确、D错误。
故选：C。
9．【解答】解：当用40 N的力竖直向上提100 N的物体时，提不动，物体还静止，物体受力平衡、受到的合力为0。
故选：C。
10．【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右的3 N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3 N的拉力，弹簧测力计的示数等于这个力，等于3 N，故B错误；
C.甲对地面的压力等于重力和拉力的差值，即：F压＝G甲﹣F拉＝5 N﹣3 N＝2 N，故C正确；
D.弹簧测力计处于平衡状态，则甲对弹簧测力计的拉力与乙对弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，故D错误；
故选：C。
11．【解答】解：用20 N的水平力把重5 N的物体紧压在竖直墙壁上，时，物体处于静止状态，受到水平方向和竖直方向的两对平衡力的作用。
竖直方向的平衡力是地球对物体的重力和向上的摩擦力；水平方向上的平衡力是人对物体的压力和墙壁对物体的支撑力；根据二力平衡的条件可以判断这时物体受到的摩擦力为5 N，方向是竖直向上；此时物体处于静止状态，所以受到的合力为0。
故答案为：5；0。
12．【解答】解：小球受到竖直向下的重力G＝mg＝0.5 kg×9.8 N/kg＝4.9 N，阻力f＝1 N；
小球竖直上升时，阻力的方向竖直向下，重力和阻力的方向相同，
则小球受到的合力：F合＝G+f＝4.9 N+1 N＝5.9 N，合力的方向竖直向下；
小球竖直下落时，阻力的方向竖直向上，重力和阻力的方向相反，
则小球受到的合力：F合′＝G﹣f＝4.9 N﹣1 N＝3.9 N，合力的方向竖直向下.
故答案为：5.9；向下；3.9；向下。
13．【解答】解：（1）根据图示可知，橡皮筋在力的作用下伸长了，因此该实验应用了力能使物体发生形变；并且图中AE表示橡皮筋原来的长度，EE′表示橡皮筋伸长的长度；
（2）老师每次均将橡皮筋右端拉至E'点，橡皮筋的长度相同，这样做的目的是控制力的作用效果相同；
（3）由甲、丙两图所示实验可知，同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力之和，方向与这两个力方向相同。
（4）由乙、丙两图所示实验可知：同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差，方向与较大力方向相同。
故答案为：（1）发生形变；伸长；（2）控制力的作用效果相同；（3）甲、丙；和；（4）较大。
14．【解答】解：
小球在上升过程中的甲点与下落过程中的乙点运动速度大小相同，根据题意可知，甲、乙两点小球受到的阻力的大小相等；
上升过程中的甲点，小球受向下的重力和向下的阻力，则合力F1＝G+f；
下降过程中的乙点，小球受向下的重力和向上的阻力，则合力F2＝G﹣f；
在最高点丙时，速度为零，小球不受阻力，只受向下的重力，则合力F3＝G；
故三者关系为F1＞F3＞F2；
故选：C。
15．【解答】解：
A.对A分析，A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力，因为A处于静止状态，受到的这两个力是平衡力，大小相等，所以f1＝F1＝7 N，方向水平向右，故A正确；
BC.把AB看成一个整体，处于静止状态，受到平衡力的作用，在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F，整体在水平方向上受两个拉力和地面对B的摩擦力，则地面对B的摩擦力为f2＝F2﹣F1＝10 N﹣7 N＝3 N，方向水平向左，物体间力的作用是相互的，B对地面的摩擦力为3 N，方向水平向右，故BC正确；
D.A、B整体静止，受到的合力为0，故D错误。
故选：D。
16．【解答】解：
木块向右做匀速直线运动，处于平衡状态，此时在水平方向受到的合力大小为0 N；
分析可知，木块开始在水平方向受F1、F2和摩擦力三个力而平衡（做匀速直线运动），
则木块受到的摩擦力f＝F1﹣F2＝10 N﹣2 N＝8 N；
撤去F2后，木块在水平方向受到F1和f的作用，二力的合力F合＝F1﹣f＝10 N﹣8 N＝2 N。
故答案为：0；2。
17．【解答】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≠0。
故答案为：后方追尾；≠。
18．【解答】解：在第一组数据中F1+F2＝50 N，F2＝50 N﹣F1；
在第二组数据中F1+F2＝50 N，F2＝50 N﹣F1；
在第三组数据中F1+F2＝50 N，F2＝50 N﹣F1；
…
所以F2与力F1的关系式为F2＝50 N﹣F1。
故答案为：F2＝50 N﹣F1。
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