8.4 同一直线上二力的合成 讲义 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

本初中物理讲义聚焦同一直线上二力的合成核心知识点，先通过生活实例引入合力与分力概念，再借助实验探究同方向和反方向二力合成的规律，最后关联力与运动的关系，构建完整知识体系。 该资料以科学探究为核心，设计“探究同一直线上二力的合成”实验，引导学生经历提出问题、设计实验、分析数据到得出结论的过程，培养科学思维与实验能力。通过生活实例、典型例题及中考真题，强化物理观念的应用，课中助力教师高效教学，课后帮助学生巩固知识、弥补薄弱点。

第4节 同一直线上二力的合成 · 导入 生活中的物体往往同时受到多个力的作用。怎样分析这样的力学问题呢?你认为能用一个力代替几个力同时作用的效果吗？ · 知识点对点 一、力的合成☆ 项目 内容 情景实例 一位老师抬水 两个同学抬水 图8.4-1 图8.4-2 总结：一位老师的作用效果与两个同学抬水的作用效果相同 合力与分力 定义：如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。 组成合力的每一个力叫做分力。 力的合成 定义：求几个力的合力的过程 · 例题 考点：力的合成与应用 1．（2025春•鼓楼区校级月考）下列有关合力的说法正确的是（　　） A．合力和分力是同时作用于物体上的力 B．任意几个力都可以合成 C．合力一定比分力大 D．合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同 【考点】力的合成与应用．版权所有 【解答】解：A、合力与分力是等效替代关系，合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同，因而合力与分力不是同时作用在物体上，故A错误； B、多个力作用在同一物体上时，才可以求合力，如果几个不是作用在同一物体上，就不能合成，故B错误； C、假设物体受到同一直线上2N和4N的这两个力，如果同向，则合力为两力之和6N，方向与两力同向，如果两力反向，则合力为两力大小之差2N，方向与4N的力同向，故C错误； D、合力的作用效果，与其分力共同作用的效果一定相同，故D正确。 故选：D。 二、同一直线上二力的合成☆ 知识1 探究同一直线上二力的合成☆ 实验6 探究同一直线上二力的合成 提出疑问 如图所示，在搬运货物的时候，两个人同时对车施加沿水平方向的拉力F1和推力F2。此时，怎样计算拉力F1和推力F2的合力大小呢?又该怎样确定合力的方向呢? 图8.4-3 实验器材 支架、橡皮筋、小圆环、细绳、两个弹簧测力计。 实验步骤 （1）如图所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。 （2）只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。 改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较，并分析F合与F1、F2方向的关系。 项目 F1/N F2/N F合/N 大小 方向 （3）如图所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记下此时小圆环的位置O'，并记下两个弹簧测力计的示数F1'、F2'。 （4）再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O'点，记下弹簧测力计的示数F'合。 改变拉力F1'、F2'的大小，多做几次实验。将F'合与F1'、F2'的示数进行比较，并分析F'合与F1'、F2'方向的关系。 项目 F1'/N F2'/N F'合/N 大小 方向 实验数据与分析 （1）同一直线上同方向二力的合成 比较（1）与（2）两次实验中F1、F2和F合之间的大小与方向的关系。 分析与结论：F1与F2同向，F合产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F合=F1+F2，方向与F1、F2的方向相同。 （2）同一直线上反方向二力的合成 比较（3）与（4）两次实验中F1'、F2'和F'合之间的大小与方向的关系。 分析与结论：F1'与F2'反向，F'合产生的作用效果与F1'、F2'共同作用产生的效果相同时，F'合=F1'-F2'，方向与F1' 的方向相同。 实验结论 （1）同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同； （2）同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力的方向一致。 · 例题 考点：探究二力合成的实验 2．（2025春•阳新县期末）按照如图所示的方法研究同一直线上二力的合成。 （1）把一根轻质弹簧的左端固定，用两个测力计同时水平向右拉弹簧，记下弹簧右端的位置M，并记录两个测力计的示数F1和F2。 （2）只用一个测力计水平向右拉弹簧，仍要将弹簧右端拉伸到M点再读数，这样做的目的是保证一个力单独作用和两个力共同作用的 　效果　 相同。 （3）改变拉力F1和F2的大小，多做几次实验。 ①第2次实验 　需要　 （填“需要”或“不需要”）将弹簧拉伸到和第1次实验相同的位置。 ②收集的数据如表： 次数 F1/N F2/N F合/N 1 2 3 5 2 2 2 4 3 4 2 6 数据表明：在同一直线上的两个力，如果方向相同，合力大小等于 　两个力的大小之和　 ，合力的方向 　不变　 。 （4）研究同一直线上，方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系时，用两个测力计同时拉弹簧。其中一个拉力F1作用在弹簧的右端，向右拉弹簧，另一个拉力F2应该作用在弹簧的 　左　 端，向 　左　 拉弹簧。 【答案】（1）效果；（2）需要；两个力的大小之和；不变；（3）左；左。 【解答】解：（2）只用一个测力计水平向右拉弹簧，仍要将弹簧右端拉伸到M点再读数，这样做的目的是使F的作用效果，与F1和F2共同作用的效果相同，运用了等效替代法； （3）由表格数据可知在同一直线上的两个力，如果方向相同，合力大小等于两个力的大小之和，合力的方向不变； （4）研究同一直线上，方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系时，力的方向要相反，故另一个拉力F2应该作用在弹簧的左边，向左边拉。 故答案为：（1）效果；（2）需要；两个力的大小之和；不变；（3）左；左。 考点：力与图像的结合 3．（2017春•金牛区校级月考）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是 （1）物体在0﹣2s处于　静止　 状态 （2）物体在4﹣6s处于　匀速直线运动　 状态 （3）物体在0﹣2s，所受摩擦力为　1　 N （4）物体在4﹣6s，所受摩擦力为　2　 N。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）（3）由图象可知，0～2秒，物体没有推动，物体处于平衡状态，受到的摩擦力与推力是一对平衡力，则推力等于摩擦力，由F﹣t图象知F＝1N，故摩擦力f＝1N； （2）（4）由v﹣t图象可知，在4s～6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F﹣t图象可知在4s～6s可知拉力F＝2N，由平衡条件可得滑动摩擦力f＝F＝2N。 故答案为：（1）静止；（2）匀速直线运动：（3）1；（4）2。 知识2 力和运动的关系☆ 项目 内容 物体受平衡力 运动状态不变 静止或匀速直线运动 物体受非平衡力 运动状态改变 做变速运动 合力方向与运动方向相同 加速运动 合力方向与运动方向相反 减速运动 合力方向与运动方向不在同一直线上 曲线运动 · 方法总结 等效替代法 用合力替代所有分力，需要合力或分力作用在物体上达到相同的作用效果 · 易错 × √ 1误认为同一直线上合力一定比分力大 实际是二力方向相同时，合力大于任一分力；二力方向相反时，合力小于较大的分力 · 例题 考点：力的合成与应用 1．（2024春•沂水县期末）下列关于同一直线上的两个分力及其合力的说法，正确的是（　　） A．合力的大小一定大于每一个分力的大小 B．合力的大小一定等于各个分力大小之和 C．若只增大某一个分力，合力可能会变小 D．若同时减小两个分力，合力一定会变小 【解答】解：A．同一直线、同方向二力的合力大小等于二力大小之和，反向时等于二力之差，此时合力的大小不一定比两个分力都大，故A错误； B．同一直线、反方向二力的合力大小等于二力大小之差，方向与二力中较大力的方向一致，而与较小的力的方向相反，故B错误； C．同一直线、反方向二力的合力大小等于二力大小之差，若只增大较小的一个分力，合力会变小，故C正确。 D．同一直线、反方向二力的合力大小等于二力大小之差，若同时减小两个分力，减小幅度不知道，合力不一定会变小，故D错误。 故选：C。 · 中考真题 考点：力的合成与应用 1．（2024•武汉）2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，则下列关系式正确的是（　　） A．f+F＝G1+G2 B．f+F＝G2 C．F＝G1+G2+f D．F＝G2+f 【解答】解：研究对象是返回舱，对其进行受力分析，返回舱受到三个力的作用：降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，返回舱受到的重力G2， 如返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，受力平衡，则f+F＝G2。 故选：B。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 同一直线上二力的合成 · 导入 生活中的物体往往同时受到多个力的作用。怎样分析这样的力学问题呢?你认为能用一个力代替几个力同时作用的效果吗？ · 知识点对点 一、力的合成☆ 项目 内容 情景实例 一位老师抬水 两个同学抬水 图8.4-1 图8.4-2 总结：一位老师的作用效果与两个同学抬水的作用效果相同 合力与分力 定义：如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。 组成合力的每一个力叫做分力。 力的合成 定义：求几个力的合力的过程 · 例题 考点：力的合成与应用 1．（2025春•鼓楼区校级月考）下列有关合力的说法正确的是（　　） A．合力和分力是同时作用于物体上的力 B．任意几个力都可以合成 C．合力一定比分力大 D．合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同 二、同一直线上二力的合成☆ 知识1 探究同一直线上二力的合成☆ 实验6 探究同一直线上二力的合成 提出疑问 如图所示，在搬运货物的时候，两个人同时对车施加沿水平方向的拉力F1和推力F2。此时，怎样计算拉力F1和推力F2的合力大小呢?又该怎样确定合力的方向呢? 图8.4-3 实验器材 支架、橡皮筋、小圆环、细绳、两个弹簧测力计。 实验步骤 （1）如图所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。 （2）只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。 改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较，并分析F合与F1、F2方向的关系。 项目 F1/N F2/N F合/N 大小 方向 （3）如图所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记下此时小圆环的位置O'，并记下两个弹簧测力计的示数F1'、F2'。 （4）再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O'点，记下弹簧测力计的示数F'合。 改变拉力F1'、F2'的大小，多做几次实验。将F'合与F1'、F2'的示数进行比较，并分析F'合与F1'、F2'方向的关系。 项目 F1'/N F2'/N F'合/N 大小 方向 实验数据与分析 （1）同一直线上同方向二力的合成 比较（1）与（2）两次实验中F1、F2和F合之间的大小与方向的关系。 分析与结论：F1与F2同向，F合产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F合=F1+F2，方向与F1、F2的方向相同。 （2）同一直线上反方向二力的合成 比较（3）与（4）两次实验中F1'、F2'和F'合之间的大小与方向的关系。 分析与结论：F1'与F2'反向，F'合产生的作用效果与F1'、F2'共同作用产生的效果相同时，F'合=F1'-F2'，方向与F1' 的方向相同。 实验结论 （1）同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同； （2）同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力的方向一致。 · 例题 考点：探究二力合成的实验 2．（2025春•阳新县期末）按照如图所示的方法研究同一直线上二力的合成。 （1）把一根轻质弹簧的左端固定，用两个测力计同时水平向右拉弹簧，记下弹簧右端的位置M，并记录两个测力计的示数F1和F2。 （2）只用一个测力计水平向右拉弹簧，仍要将弹簧右端拉伸到M点再读数，这样做的目的是保证一个力单独作用和两个力共同作用的 　 　 相同。 （3）改变拉力F1和F2的大小，多做几次实验。 ①第2次实验 　 　 （填“需要”或“不需要”）将弹簧拉伸到和第1次实验相同的位置。 ②收集的数据如表： 次数 F1/N F2/N F合/N 1 2 3 5 2 2 2 4 3 4 2 6 数据表明：在同一直线上的两个力，如果方向相同，合力大小等于 　 　 ，合力的方向 　 　 。 （4）研究同一直线上，方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系时，用两个测力计同时拉弹簧。其中一个拉力F1作用在弹簧的右端，向右拉弹簧，另一个拉力F2应该作用在弹簧的 　 　 端，向 　 　 拉弹簧。 考点：力与图像的结合 3．（2017春•金牛区校级月考）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是 （1）物体在0﹣2s处于　 　 状态 （2）物体在4﹣6s处于　 　 状态 （3）物体在0﹣2s，所受摩擦力为　 　 N （4）物体在4﹣6s，所受摩擦力为　 　 N。 知识2 力和运动的关系☆ 项目 内容 物体受平衡力 运动状态不变静止或匀速直线运动 物体受非平衡力 运动状态改变做变速运动 合力方向与运动方向相同 加速运动 合力方向与运动方向相反 减速运动 合力方向与运动方向不在同一直线上 曲线运动 · 方法总结 等效替代法 用合力替代所有分力，需要合力或分力作用在物体上达到相同的作用效果 · 易错 × √ 1误认为同一直线上合力一定比分力大 实际是二力方向相同时，合力大于任一分力；二力方向相反时，合力小于较大的分力 · 例题 考点：力的合成与应用 1．（2024春•沂水县期末）下列关于同一直线上的两个分力及其合力的说法，正确的是（　　） A．合力的大小一定大于每一个分力的大小 B．合力的大小一定等于各个分力大小之和 C．若只增大某一个分力，合力可能会变小 D．若同时减小两个分力，合力一定会变小 · 中考真题 考点：力的合成与应用 1．（2024•武汉）2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，则下列关系式正确的是（　　） A．f+F＝G1+G2 B．f+F＝G2 C．F＝G1+G2+f D．F＝G2+f 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $