資源簡介

7.2力的合成
一、單選題
1． 在水平路面上，小車在的水平拉力作用下向東行駛，此時它受到的阻力為那么小車所受的合力大小與方向是（　　）
A．，向東 B．，向西 C．，向東 D．，向西
2．作用在一個物體上的兩個力，分別為F1＝2N，F2＝3N，并且作用在同一條直線上，則F1與F2的合力可能是（　　）
A．2N B．3N C．5N D．6N
3．在“探究二力合成”的實驗中，橡皮筋原長AE，先將作用在橡皮筋上，使橡皮筋從E點伸長到，如圖甲：然后撤去，將互成一定角度的力和F3共同作用在橡皮筋上，同樣使橡皮筋從E點伸長到，如圖乙，每個鉤碼重為0.5N。據此推測，若將、和F3共同作用在橡皮筋上時，這三個力的合力大小為（　　）
A．4.5N B．3N C．1.5N D．0N
4．一個物體受到同一直線上3N和4N兩個力的作用，則下面關于這兩個力的合力說法正確的是（　　）
A．合力一定比分力大
B．它們的合力可能為3N
C．合力的方向一定與4N的力同向
D．合力和分力同時都作用在物體上
5．在如圖所示裝置中，A物體重15N，B物體重10N，彈簧秤的示數12N，不計繩重和軸對滑輪的摩擦，則A物體受到的摩擦力的大小和方向是（　　）
A．大小為2N，方向水平向左 B．大小為10N，方向水平向左
C．大小為12N，方向水平向右 D．大小為2N，方向水平向右
6．“北國風光，千里冰封，萬里雪飄。”出自毛澤東的《沁園春·雪》。若某片雪花的重力為G、所受阻力為f，則這片雪花僅在這兩個力的作用下從空中加速飄落的過程中，它所受合力的大小和方向為（　　）
A．大小：G-f；方向：豎直向上 B．大小：G+f：方向：豎直向上
C．大小：G+f：方向：豎直向下 D．大小：G-f：方向：豎直向下
7．如圖所示，小鷺把籃球豎直向上拋出，從拋出到落回地面的過程中始終受到與運動方向相反的空氣阻力，則籃球在整個運動過程中所受合力最大的是（　　）
A．下降過程 B．上升過程 C．落地點 D．無法確定
8．農忙季節小英幫助爸爸干農活，爸爸用600N的水平拉力拉車，小英用200N的水平推力推車，并且這兩個力作用在一條直線上的同一個方向，那么這兩個力的合力大小是（　　）
A．800N B．600N C．400N D．200N
9．在上海世博會最佳實踐區，江蘇城市案例館中穹形門窗充滿了濃郁的地域風情和人文特色。如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸長的輕繩通過輕質滑輪懸掛一重物G，現將輕繩的一端固定于支架上的A點，另一端從B點沿支架緩慢地向C點靠近(C點與A點等高)，則繩中拉力大小變化的情況是（　　）。
A．先變小后變大 B．先變小后不變
C．先變大后不變 D．先變大后變小
10．建筑工人施工時，需要將物體運送到高處，高處的建筑工人使用定滑輪拉動繩子，為防止物體與墻壁相碰，站定在地面上的另一個建筑工人還需要用繩子控制物體，使物體到墻壁的距離始終保持不變，則在物體緩慢上升的過程中(　　)
A．繩ab 上的拉力增大，繩 bc上的拉力減小
B．繩ab上的拉力減小，繩 bc上的拉力增大
C．兩根繩子上的拉力均增大
D．兩根繩子上的拉力均減小
二、填空題
11． 重力為牛的小球豎直向上拋出，則小球在豎直上升時，小球受到的合力方向為　 　 ；當球靜止在水平地面上時，球受到的合力為　 　。
12．跳傘運動員連同裝置共重700N，他從飛機上跳下，傘未打開前，受到空氣的阻力為50N，則這兩個力的合力的大小為　 　，合力的方向是　 　。
13．用彈簧測力計拉著一個物體豎直向上運動，彈簧測力計的示數是10牛，物體的重力是8牛，則物體所受的合力是　 　牛，方向　 　。
14．雨滴在空中下落時受到重力G和阻力f 的作用，若阻力f隨雨滴下落速度的增大而增大，則在雨滴下落越來越快的過程中，G　 　f(選填“>”或“<”)
15．假設有100個共點力作用在物體上，物體靜止，其中一個力的大小為10 N，方向向東，則其余99個力的合力大小為　 　，方向　 　；若其中的30個力的合力大小為20N，則其余的70個力的合力大小為　 　；若將方向向東的大小為10N的力旋轉90°，則這100個力的合力大小變為　 　。
16．某課外小組，將塑料小桶中分別裝滿已知密度的四種不同液體后，用彈簧測力計稱它們的重力，記錄了下表中的數據：（）
液體密度/（） 0.8 1.0 1.2 1.4
彈簧測力計的示數/N 1.6 1.8 2.0 2.2
（1）能正確反映拉力F與液體密度的圖像是　 　；
（2）根據表中數據算出，小桶的質量是　 　g，小桶的容積為　 　；
（3）當時，則　 　。
三、實驗探究題
17．降落傘是讓人或物體從空中安全降落到地面的一種工具，廣泛用于應急救生、空投物資等。物理學習小組對“降落傘在空中滯留時間的影響因素”展開了實驗，他們提出了如下猜想：
猜想一：降落傘在空中滯留時間與傘面的材料有關；
猜想二：降落傘在空中滯留時間與傘面的面積有關；
猜想三：降落傘在空中滯留時間與傘和重物的總質量有關。
（1）同學們從實驗室找來了紗布、棉布、防水布、透明膠帶、繩子、天平、空塑料盒（帶蓋子）、細沙。如圖所示，將裝有沙子的塑料盒掛在降落傘上，并使它從三樓窗戶處自由下落。（紗布、棉布、防水布規格均有1200cm2和1500cm2兩種）同學們發現缺少一種測量工具　 　，完善實驗器材后繼續實驗，獲得以下數據：
實驗次數 傘面材料 傘面面積/cm2 傘和重物的總質量/g 滯留時間/s
第1次 第2次 第3次 平均值
1 紗布 1200 200 8.6 8.5 8.7 8.6
2 棉布 1200 200 9.3 9.5 9.4 9.4
3 防水布 1200 230 10.7 10.8 10.9 10.8
4 防水布 1500 230 13.1 13.4 13.4 13.3
5 紗布 ______ 230 　 　 　 　
（2）在驗證猜想一、二時，要控制　 　不變；
（3）通過表格信息可得出：當降落傘和重物總質量相等降落傘材料相同時，降落傘的傘面面積越　 　（選填“大”或“小”），降落傘在空中的滯留時間越長；通過表格中　 　次的實驗數據還能得出降落傘在空中的滯留時間與降落傘的材料有關；
（4）針對上述猜想三，同學們發現所收集的證據并不完整，經大家討論，表格中橫線位置應填　 　；
（5）實驗結束后，小西將裝有半盒和滿盒細沙的塑料盒，分別從三樓窗戶處自由下落，兩次下落時間都為1.2s，比帶有降落傘的時間明顯小。小西分析，降落傘是通過　 　增大降落傘所受的空氣阻力，從而增大了降落傘在空中的滯留時間。
四、簡答題
18．某人沿水平方向用300N的力推著一輛質量為100kg的車加速向西運動，已知該車所受的摩擦力是其重力的0.2倍。求：
（1）車受到摩擦力的大小和方向，
（2）車水平方向受到的合力的大小和方向。
五、作圖題
19．如圖所示，將一個重力為G 的小球從處于自然狀態的輕彈簧上方由靜止釋放，小球下降h0cm 后開始擠壓彈簧，然后繼續下降 6 cm 到達最低位置，此時彈簧的彈力大小為3G。已知彈簧在彈性限度內形變，請在圖乙中畫出該過程中小球的合力大小F隨下降高度h變化的關系圖像(不計空氣阻力)。
六、綜合題
20．如圖所示，質量為m的物體被放在一固定斜面上，當斜面傾角為30°時恰能沿斜面勻速下滑。對物體施加一大小為F、方向水平向右的恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當斜面傾角增大并超過某一臨界角θ時，不論水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行。試求：
（1）物體與斜面間的動摩擦因數。
（2）這一臨界角θ0的大小。
七、科普閱讀題
21．請閱讀《國之重器——“千眼天珠”》并回答問題。
國之重器——“千眼天珠”
在海拔3830m的四川省稻城縣，坐落著國家重大科技基礎設施，子午工程（二期）的標志性設備——圓環陣太陽射電成像望遠鏡（如圖甲所示）。313部小射電望遠鏡（如圖乙所示）均勻分布在直徑1km的圓周上，圓環中心是一座百米高的定標塔，對于這個望遠鏡陣列，人們有個非常形象的稱呼——“千眼天珠”。
圓環陣太陽射電成像望遠鏡的主要科學目標就是觀測太陽活動。太陽給地球帶來了光和熱，孕育了地球上的生命，但是它也有“打噴嚏”的時候——也就是太陽風暴。若它朝著地球打一個“大噴嚏”，拋射出來的高速帶電粒子飛向地球，會對地球人造衛星等設備產生嚴重影響。當距離地球約1.5×108km的太陽發生劇烈風暴時，噴射出的高速帶電粒子往往會輻射不同頻率的電磁波，這個望遠鏡陣列可以在太陽爆發幾分鐘內就“捕捉”到這些電磁波信號，而太陽拋射出來的高速帶電粒子到達地球需要數十個小時，科研人員正是抓住了這個寶貴的“時間差”，實現對空間天氣的預報和預警。
圓環形陣列的中心定標塔到每一部射電望遠鏡的距離都相等，而且射電望遠鏡與中心定標塔之間沒有遮擋，定標塔向各部射電望遠鏡發射公共信號進行定標和校準時，可以實現非常高的精度。在中心定標塔下面就是中央機房，每部小射電望遠鏡和中央機房之間都有電纜實時傳輸觀測數據，以便科研人員及時對這些數據進行分析和處理。“千眼天珠”采用了綜合孔徑射電望遠鏡技術，雖然每部小射電望遠鏡的直徑只有6m，但是當313部小射電望遠鏡協同觀測時，其觀測能力可以等效于一個超大口徑射電望遠鏡。
通過對太陽爆發活動的高精度觀測，有助于人類認識太陽風暴機制和太陽風暴的日地傳播規律，進一步深化對自然的理解，推動人類科技文明的進步。
請根據上述閱讀材料，回答下列問題：
（1）圓環陣太陽射電成像望遠鏡的主要科學目標是　 　。
（2）太陽發生劇烈風暴時，噴射出的帶電粒子輻射出的電磁波，大約經過　 　s可以到達地球（已知電磁波的速度為3.0×108m/s）。
（3）“當313部小射電望遠鏡協同觀測時，其觀測能力可以等效于一個超大口徑射電望遠鏡。”請你再舉出一個體現這一設計理念的例子：　 　。
參考答案
1．C
2．C
3．B
4．C
5．D
6．D
7．B
8．A
9．C
10．C
11．豎直向下；0
12．650N；豎直向下
13．2；豎直向上
14．>
15．10N；向西；20N；
16．（1）B
（2）80；100
（3）
17．秒表；傘和重物的總質量；大；1、2；1200；增大傘面面積
18．（1）200N，水平向東；（2）100N，水平向西
19．
20．（1）解：斜面傾角為30°時，物體恰能勻速下滑，滿足
mgsin30°= μmgcos30°
解得μ= 。
（2）解：設斜面傾角為α，由勻速直線運動的條件：
Fcosα= mgsinα+ Ff
FN= mgcosα+ Fsinα
Ff=μFN
解得F=
當cosα-μsinα=0，即cotα=μ時，F→∞。
即“不論水平恒力F多大”，都不能使物體沿斜面向上滑行此時，臨界角θ0=α=60°。
21．（1）觀測太陽活動
（2）500
（3）幾個力共同作用產生的效果可以與一個力產生的效果相同

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