解：物体向右匀速运动时，受力平衡。水平方向合力为0，$F_{1}=9\,\mathrm{N}$向右，$F_{2}=5\,\mathrm{N}$向左，故摩擦力$f=F_{1}-F_{2}=9\,\mathrm{N}-5\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$，方向向左。
撤去$F_{1}$后，物体受$F_{2}=5\,\mathrm{N}$向左，摩擦力$f=4\,\mathrm{N}$（因压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，方向与相对运动方向相反，仍向左）。
合力$F_{\mathrm{合}}=F_{2}+f=5\,\mathrm{N}+4\,\mathrm{N}=9\,\mathrm{N}$，方向向左。
A
小车在30N拉力作用下匀速直线运动，摩擦力$f=30N$。拉力减小为10N时，摩擦力不变，合力$F_{合}=f - F=30N - 10N=20N$。
B
【分析】
要解决两个力的合力最值问题，需先明确同一直线上二力合成的规律：
1. 合力最大值的思考：当两个力的方向完全相同时，合力大小等于两个力的大小之和，这是合力能达到的最大值；
2. 合力最小值的思考：当两个力的方向完全相反时，合力大小等于两个力大小之差的绝对值，这是合力能达到的最小值。
代入题目中给出的两个力的大小（4N和6N），分别计算即可得到结果。
【解析】
1. 计算合力最大值：
当两个力方向相同时，合力 $ F_{\mathrm{max}} = F_1 + F_2 = 4\,\mathrm{N} + 6\,\mathrm{N} = 10\,\mathrm{N} $；
2. 计算合力最小值：
当两个力方向相反时，合力 $ F_{\mathrm{min}} = |F_2 - F_1| = |6\,\mathrm{N} - 4\,\mathrm{N}| = 2\,\mathrm{N} $。
【答案】
2；10
【知识点】
同一直线二力合成
【点评】
本题属于力的合成基础题型，核心是掌握“二力同向合力最大、反向合力最小”的规律，只需牢记规律代入数值即可快速求解，难度较低。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这道题，需先明确同一直线上二力合成的规则：方向相同的两个力，合力大小为二力之和，方向与二力方向一致；方向相反的两个力，合力大小为二力之差的绝对值，方向与较大力的方向一致。
首先分析排球上升时的受力：上升过程中，排球受到竖直向下的重力（2.6N）和竖直向下的空气阻力（0.2N），因为空气阻力方向与运动方向相反，上升时运动方向向上，所以阻力向下，两个力方向相同，合力为二力之和；
再分析排球下降时的受力：下降过程中，排球受到竖直向下的重力（2.6N）和竖直向上的空气阻力（0.2N），此时运动方向向下，阻力方向向上，两个力方向相反，合力为二力之差；
最后比较两次合力的大小即可得出结论。
【解析】
1. 排球上升时的合力计算：
排球上升时，受到重力$ G=2.6N $（方向竖直向下），空气阻力$ f=0.2N $（方向竖直向下，与运动方向相反）。
由于重力和阻力方向相同，根据同一直线上二力合成规则，合力$ F_1 = G + f = 2.6N + 0.2N = 2.8N $，方向与二力方向一致，即竖直向下。
2. 排球下降时的合力计算：
排球下降时，受到重力$ G=2.6N $（方向竖直向下），空气阻力$ f=0.2N $（方向竖直向上，与运动方向相反）。
由于重力和阻力方向相反，根据同一直线上二力合成规则，合力$ F_2 = G - f = 2.6N - 0.2N = 2.4N $。
3. 比较$ F_1 $与$ F_2 $的大小：
因为$ 2.8N ＞ 2.4N $，所以$ F_1 ＞ F_2 $。
【答案】
2.8；竖直向下；＞
【知识点】
同一直线二力合成；重力的方向
【点评】
本题考查同一直线上二力的合成，核心是准确判断物体不同运动状态下空气阻力的方向（与运动方向相反），再结合重力方向始终竖直向下的特点进行受力分析，进而计算合力。题目属于基础力学题型，易错点在于混淆空气阻力的方向，需学生明确阻力与运动状态的关系。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先，明确物体做匀速直线运动时处于平衡状态，平衡状态下物体所受合力为0。先分析小车匀速运动时的水平受力：水平方向受到推力和滑动摩擦力，根据二力平衡条件，这两个力大小相等、方向相反，所以滑动摩擦力等于推力100N。当推力增大到150N时，滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关，这两个因素都没有改变，所以滑动摩擦力仍为100N，此时水平方向的合力为推力与摩擦力的差值（方向相反）。
【解析】
1. 当小车在水平路面上做匀速直线运动时，处于平衡状态，水平方向受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，即$ f = F_{\mathrm{推}} = 100\,\mathrm{N} $。根据平衡状态的特点，此时小车在水平方向上受到的合力为$ 0\,\mathrm{N} $。
2. 当推力增大到$ 150\,\mathrm{N} $时，由于小车对水平路面的压力大小（等于小车重力500N）和接触面的粗糙程度均未改变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为$ 100\,\mathrm{N} $。此时水平方向上推力与摩擦力方向相反，合力为：
$ F_{\mathrm{合}} = F'_{\mathrm{推}} - f = 150\,\mathrm{N} - 100\,\mathrm{N} = 50\,\mathrm{N} $
【答案】
0；50
【知识点】
二力平衡条件、合力计算、滑动摩擦力影响因素
【点评】
本题考查了平衡状态的受力分析、合力计算以及滑动摩擦力的特性，关键在于理解滑动摩擦力的大小与推力无关，只由压力和接触面粗糙程度决定，是对力学基础知识点的综合考查。
【难度系数】
0.7
解：对物体A受力分析，A受竖直向上的拉力$F=10\,\mathrm{N}$、竖直向下的重力$G_A=6\,\mathrm{N}$和弹簧竖直向下的拉力$F_{\mathrm{弹}}$。因A静止，合力为$0$，故$F=G_A + F_{\mathrm{弹}}$，解得$F_{\mathrm{弹}}=F - G_A=10\,\mathrm{N}-6\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$。
弹簧对B的拉力$F_{\mathrm{弹}}'=F_{\mathrm{弹}}=4\,\mathrm{N}$（方向竖直向上）。对物体B受力分析，B受竖直向下的重力$G_B=8\,\mathrm{N}$、竖直向上的弹簧拉力$F_{\mathrm{弹}}'$和地面对B竖直向上的支持力$F_N$。因B静止，合力为$0$，故$F_N + F_{\mathrm{弹}}'=G_B$，解得$F_N=G_B - F_{\mathrm{弹}}'=8\,\mathrm{N}-4\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$。
物体A静止，所受合力为$0\,\mathrm{N}$。
4；0
【分析】
1. 第(1)问：探究同一直线上两个力的合成时，需利用等效替代法，让单个力的作用效果与两个力的共同作用效果相同，也就是要让橡皮筋的形变程度一致，所以需要将橡皮筋右端$E$伸长到与甲图相同的位置$E'$，这样才能保证两次力的作用效果等效。
2. 第(2)问：甲图中$F_1$、$F_2$两个力方向相同，共同拉橡皮筋到$E'$；乙图中一个力$F$拉橡皮筋到相同位置，说明$F$是$F_1$和$F_2$的合力。通过对比可知，合力的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，因为都是使橡皮筋向右伸长。
3. 第(3)问：丙图中两个力方向相反，要让橡皮筋仍伸长到$E'$，即合力的作用效果与甲、乙相同，合力大小等于$F_1+F_2$且方向向右，因此向右的力的钩码数减去向左的力的钩码数需等于$F_1+F_2$对应的钩码数，据此画出符合条件的钩码情况。
【解析】
(1) 实验采用等效替代法，为保证单个力与两个力的作用效果相同，需使橡皮筋的伸长量相同，因此应使橡皮筋右端$E$伸长到$E'$时，记录所挂钩码的个数。
(2) 对比图甲和图乙的实验效果可知：同一直线上的两个力，方向相同时，合力大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同。
(3) 图丙中两个力方向相反，要使橡皮筋右端伸长到$E'$，则合力大小需等于$F_1+F_2$、方向向右，因此向右的力（右侧钩码）与向左的力（左侧钩码）的大小差等于$F_1+F_2$，画出符合该条件的钩码情况（如右侧虚框钩码数多于左侧，差值为$F_1+F_2$对应的钩码数，参考参考答案图）。
【答案】
(1) $\boldsymbol{E'}$
(2) $\boldsymbol{和}$；$\boldsymbol{相同}$
(3) 如图所示（与参考答案图一致）
【知识点】
同一直线上二力的合成；等效替代法；力的作用效果
【点评】
本题通过实验探究同一直线上二力的合成规律，核心是理解等效替代法的应用，明确“力的作用效果相同”是实验的关键，同时需掌握同一直线上方向相同、相反的二力合成的不同规律。
【难度系数】
0.6
解：由图甲知，$F_{1}$、$F_{2}$方向相反，设$F_{2}$方向为正方向，则合力$F_{\mathrm{合}}=F_{2}-F_{1}$。
由图乙知，$F_{1}$始终为$F_{0}$，$F_{2}$从$F_{0}$先减小后增大至$F_{0}$。
当$F_{2}$减小时，$F_{\mathrm{合}}=F_{2}-F_{0}$，因$F_{2}＜F_{0}$，合力大小$|F_{\mathrm{合}}|=F_{0}-F_{2}$增大，方向与$F_{2}$相反；
当$F_{2}$增大时，$F_{\mathrm{合}}=F_{2}-F_{0}$，因$F_{2}＜F_{0}$，合力大小$|F_{\mathrm{合}}|=F_{0}-F_{2}$减小，方向与$F_{2}$相反。
综上，合力先变大后变小，方向始终与$F_{2}$相反。
C
|
|
