11. 如图所示,女孩用大小为 $ F $ 的拉力竖直向上提行李箱,但行李箱静止不动,未离开地面。若行李箱的重力为 $ G $,此时行李箱的重力 $ G $ 和拉力 $ F $ 的合力大小为(
B
)

A.$ 0 $
B.$ G - F $
C.$ F $
D.$ G + F $
答案:B
解析:
【分析】
首先明确行李箱处于静止状态,属于平衡状态。接着分析重力$G$和拉力$F$的方向:重力竖直向下,拉力竖直向上,二者方向相反,且因行李箱未离开地面,可知$G > F$。可通过两种思路推导合力:一是利用平衡状态,行李箱还受地面支持力,三个力合力为0,因此重力与拉力的合力和支持力大小相等,支持力大小为$G-F$;二是直接根据同一直线反方向二力的合成规则,合力大小等于两力之差,即$G-F$。
【解析】
行李箱静止,处于平衡状态,受到三个力:竖直向下的重力$G$、竖直向上的拉力$F$、地面竖直向上的支持力$N$。
根据平衡条件,三个力的合力为0,即:
$F + N = G$
解得支持力$N = G - F$。
重力$G$与拉力$F$的合力与支持力$N$是一对平衡力,大小相等,因此重力$G$和拉力$F$的合力大小为$G - F$。
(或直接根据同一直线反方向二力合成:方向相反的两个力,合力大小等于两力大小之差,因$G > F$,故合力大小为$G - F$)
【答案】
B
【知识点】
同一直线二力合成,平衡状态受力分析
【点评】
本题重点考查同一直线上二力的合成规律以及平衡状态的受力分析,解题关键是明确研究对象的受力情况,区分“所有力的合力”与“指定两个力的合力”,题目注重基础概念的应用,难度适中。
【难度系数】
0.8
12. 下列关于作用在同一直线上的两个力的合力的说法中,正确的是(
C
)
A.两个力的合力一定不为零
B.两个力的合力必定大于其中任何一个力
C.方向相反的两个力的合力可能小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力的大小,就是把两个力的大小直接相加
答案:C
解析:
【分析】
要解决这道题,需牢牢掌握同一直线上二力合成的规律:当两个力方向相同时,合力大小等于两力大小之和,方向与两力方向相同;当两个力方向相反时,合力大小等于两力大小之差的绝对值,方向与较大力的方向相同。接下来逐个分析选项:
1. 分析选项A:当两个力大小相等、方向相反时,它们是一对平衡力,合力为零,所以“两个力的合力一定不为零”的说法错误。
2. 分析选项B:若两个力方向相反,比如一个5N的力和一个3N的力反向,合力大小为5N-3N=2N,2N小于5N,说明合力不一定大于其中任何一个力,该选项错误。
3. 分析选项C:若两个方向相反的力,比如3N和2N的力反向,合力大小为3N-2N=1N,1N小于3N也小于2N,所以方向相反的两个力的合力可能小于其中任何一个力,该选项正确。
4. 分析选项D:只有当两个力方向相同时,合力大小才是两力大小直接相加;若方向相反,合力是两力大小之差,所以该选项错误。
【解析】
根据同一直线上二力合成的规律对各选项逐一判断:
选项A:当两个力大小相等、方向相反时,合力为0,故A错误;
选项B:若两个力方向相反,合力大小为两力大小之差,此时合力可能小于其中较大的力,例如5N和3N反向,合力为2N<5N,故B错误;
选项C:当两个方向相反的力中,较小力的大小远小于较大力时,合力为两力之差,可能小于其中任何一个力,例如3N和2N反向,合力为1N,1N<3N且1N<2N,故C正确;
选项D:同一直线上的两个力,只有方向相同时合力大小才是两力大小直接相加,方向相反时是两力大小之差,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题主要考查同一直线上二力合成规律的应用,易错点在于混淆两个力同向和反向时的合力计算方式,解题时需分情况讨论,避免以偏概全。
【难度系数】
0.7
13. 如图所示是我国运动员在冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿,下列说法中错误的是(
C
)
① 图甲中,速滑运动员在水平冰道用力向后蹬地,人加速前进,说明力是维持物体运动的原因
② 图乙中,在空中加速下落的过程中,自由滑雪空中技巧运动员受到的重力不变
③ 图丙中,运动员将冰壶推出后,冰壶滑行变慢,这一过程中摩擦力近似不变
④ 图丁中,花样滑冰运动员在冰面上沿曲线匀速滑行,她所受各力平衡

A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
答案:C
解析:
【分析】
解题思路为逐个分析每个说法的正误,结合力学相关知识点判断:
1. 针对说法①,回忆力与运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因,据此判断①的对错;
2. 针对说法②,根据重力的计算公式$G=mg$,分析运动员下落过程中质量和g的变化,判断重力是否改变;
3. 针对说法③,根据滑动摩擦力的影响因素(压力大小和接触面粗糙程度),分析冰壶滑行时这两个因素是否变化,判断摩擦力的变化情况;
4. 针对说法④,明确平衡状态的定义(静止或匀速直线运动),分析曲线匀速滑行时运动状态是否改变,进而判断受力是否平衡。
最后汇总错误的说法,匹配对应的选项。
【解析】
① 力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。速滑运动员用力向后蹬地,地面对人施加向前的力,使运动员的运动状态改变(加速前进),因此①的说法错误;
② 重力的大小由公式$G=mg$计算,在空中加速下落的过程中,运动员的质量不变,g值不变,所以受到的重力大小不变,②的说法正确;
③ 冰壶滑行时,对冰面的压力等于自身重力(大小不变),冰面的粗糙程度近似不变,根据滑动摩擦力的影响因素,可知摩擦力近似不变,③的说法正确;
④ 平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态,花样滑冰运动员沿曲线匀速滑行时,运动方向不断变化,运动状态发生改变,因此她所受各力不平衡,④的说法错误。
综上,错误的说法是①和④,对应选项为C。
【答案】
C
【知识点】
力与运动的关系;重力的特性;平衡状态判断
【点评】
本题以冬奥会运动场景为载体,考查多个力学基础知识点,要求学生能将物理概念与实际场景结合,准确区分易混淆的力学概念,加深对力与运动相关知识的理解。
【难度系数】
0.6
14. 2025 年 4 月 30 日,“神舟十九号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层后自由降落,与空气剧
烈
摩擦产生上千摄氏度的高温;又经系列降落伞继续减速,反推发动机向下喷出高速气流,以达到减小返回舱下降速度的目的。请从力与运动关系的角度说明返回舱经降落伞减速过程的原理。
答案:解:力可以改变物体的运动状态。
当返回舱降落伞打开后,空气对伞面产生较大的阻力作用。
此时返回舱受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,由于空气阻力大于重力,合力方向与返回舱的运动方向相反,因此返回舱的下降速度逐渐减小。
解析:
【分析】
要解决这个问题,可按以下思路思考:
1. 先明确力与运动的核心关系:力能够改变物体的运动状态,包括速度大小的改变。
2. 分析返回舱打开降落伞后的受力情况:返回舱始终受竖直向下的重力,打开降落伞后,伞面增大了与空气的接触面积,空气对伞面产生较大的竖直向上的阻力。
3. 对比重力与阻力的大小:此时空气阻力大于重力,合力方向与返回舱向下运动的方向相反。
4. 结合力与运动的关系推导:合力方向与运动方向相反,会使返回舱的下降速度逐渐减小,实现减速。
【解析】
力可以改变物体的运动状态。
当返回舱降落伞打开后,伞面与空气的接触面积增大,空气对伞面产生较大的阻力作用。
此时返回舱受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,且空气阻力大于重力,合力方向与返回舱的运动方向相反,因此返回舱的下降速度逐渐减小。
【答案】
力可以改变物体的运动状态;返回舱打开降落伞后,空气对伞面产生较大的竖直向上的阻力,该阻力大于竖直向下的重力,合力方向与返回舱的运动方向相反,使返回舱的下降速度逐渐减小。
【知识点】
力与运动的关系、合力的作用
【点评】
本题结合“神舟十九号”返回舱着陆的热点场景,考查力与运动关系的实际应用,要求学生将物理知识与生活实际结合,分析物体受力和运动状态的变化,注重对知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.7