8.4 同一直线上二力的合成 专项练习 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦同一直线上二力合成实验，通过等效替代法系统构建“实验操作-规律推导-应用迁移”的完整方法体系，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验操作|6题|等效替代法（控制橡皮筋形变相同）、弹簧测力计调零|从实验控制变量到合力作用效果验证| |规律探究|5题|同向合力F=F₁+F₂、反向合力F=|F₁-F₂|（方向与较大力同）|从数据归纳到结论普适性推导| |应用拓展|4题|实际情境受力分析（抛苹果、弹性绳）|从规律到生活现象解释的迁移|

第八章运动和力实验之同一直线上二力的合成专项练习 1．如图，实验先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上。 (1)用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并记录两个力的大小和，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小为F，通过实验可知：F______，合力的方向跟这两个力的方向______。 (2)实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在______直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 (3)完成试验后，同学们交流讨论如果把一个重为2N的苹果竖直向上抛出，苹果在空中受到重力和空气阻力的作用，若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为、，则______。（选填“一定大于”“一定小于”或“一定等于”） 2．小芳用橡皮筋、定滑轮、钩码、细绳探究同一直线上二力的合成，橡皮筋的原长为AE。小芳先用同一直线上两个水平力作用在橡皮筋的E端，静止后，橡皮筋伸长至点，如甲图所示；小芳再用一个力F作用在橡皮筋的E端，静止后，使橡皮筋伸长至点，如乙图所示。请完成下列填空： (1)实验中每次将橡皮筋拉伸到同一点的目的是使________相同。 (2)通过比较图甲、乙两种情况，可知本次实验中同一直线上方向相反的两个力的合力大小________，方向与________方向相同。 3．如图所示是某同学探究“同一直线上二力合力”的实验，将弹簧的一端固定，另一端与小圆环相连，用一个弹簧测力计拉弹簧至B点，记录F的大小；把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，图乙沿同方向、图丙沿反方向拉弹簧至B点，分别记录两次各弹簧测力计示数的大小。 (1)实验前，应将弹簧测力计的指针调到___________； (2)如图甲、乙、丙所示，该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点B，目的是为了使三次实验中力的作用效果________（选填“相同”或“不同”），这样的实验方法在物理学上叫做________（选填“转换法”或“等效替代法”）； (3)通过比较图甲、乙两种情况，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___________，方向跟这两个力的方向相同； (4)通过比较图________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的大小之差，方向跟________（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 4．如图所示是小韦同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景，请根据该情景，回答下列问题： (1)在图a、b、c中，该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点B，是为了使三次实验中力的作用效果_________（选填“相同”或“不同”），这里用到了物理上_________的研究方法。 (2)分析比较图中（a）与（b）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是：在同一直线上，方向相同的两个力的合力大小与这两个力大小的关系_________（用公式表示）。 (3)分析比较图中（a）与（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是：在同一直线上，方向相反的两个力的合力与这两个力大小的关系_________（用公式表示），合力的方向与_________（选填“”或“”）的方向相同。 5．某同学在探究同一直线上二力合成的实验中，把一根弹簧的一端固定在点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上，研究过程及实验数据如图（a）、（b）、（c）所示： (1)该实验选择的弹簧应满足______（选填“质量大”、“质量小”、“原长较长”、“原长较短”），为使每次实验中力的作用效果都相同，应进行的操作是______。 (2)通过比较（a）和（b）两次实验，可知同一直线上方向相同两个力的合力大小等于这两个力大小之______，实验（b）中弹簧此时所受合力为______；通过比较______两次实验，可知同一直线上方向相反两个力的合力等于这两个力大小之差，方向跟______（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 (3)如图所示，用弹簧测力计和相同的弹簧分别进行多次实验，其中力可以作为、合力的是______。 A．只有② B．只有③ C．①② D．①③ (4)两同学想使弹性绳两端的拉环能分别套在两边的柱子上。你认为______（选填“甲”、“乙”或“一样”）省力，原因是______。 6．学习了同一直线上二力的合成知识后，小林想，如果作用在物体上的二力不在同一直线上，而是互成一定的夹角，那么合力F的大小与两个分力F1、F2的大小，是否还有F等于F1+F2的关系呢？于是他应用教材中学过的方法，对此进行了探究。 如图所示，橡皮筋原长为AB，通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1和F2，使橡皮筋伸长到C，记录此时F1、F2的大小，撤去力F1和F2后，用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用，为了使这个力F的作用效果与那两个力F1、F2的作用效果相同，小林应使橡皮筋_____________，记录此时F的大小；小林又先后两次改变F1和F2的夹角，重复上述实验，得到三次实验的数据如下表所示： 实验序号 F1/N F2/N F1和F2的夹角 合力F/N 1 4 5 θ1 8.7 2 4 5 θ2 8.3 3 4 5 θ3 7.8 备注：θ1<θ2<θ3 分析实验数据可知，当两个力在不同一直线上时，合力F不等于F1+F2，且在F1、F2大小不变的情况下，合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而_____________________。 7．甲、乙两组同学合作探究“同一直线上两个力的合力与两个力的大小关系”。他们将一根粗橡皮条的一端固定，另一端系两个细绳套[如图（a）]。接着用两把测力计钩住绳套，甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮条至O点[如图（b）、（c）]，记录F1、F2的大小。然后用一把测力计拉橡皮条也至O点[如图（d）]，记录F的大小。他们改变O点的位置多次实验，记录的数据如表一、表二所示。 ① 分析比较表一的数据及相关条件可初步得出：同一直线上方向相同的两个力，___________； ② 分析比较表二的数据及相关条件可初步得出：______________； ③ 两组同学交流了表中数据后发现： 甲：同一直线上方向相同的两个力的合力大于其中较大的力。 乙：同一直线上方向相反的两个力的合力小于其中较小的力。 （a）就上述数据而言，以上发现___________正确（选填“只有甲”、“只有乙”、“都”或“都不”）； （b）基于得出的初步结论进行推理，其中一个发现不具普遍性。请拟定一组F1、F2的值，以支持该推理：F1=________牛，F2=_________牛。 表一甲组                                                  表二乙组 序号 F1（N） F2（N） F（N） 序号 F1（N） F2（N） F（N） 1 1.5 0.5 2.0 4 5.0 3.0 2.0 2 2.0 1.0 3.0 5 7.0 4.0 3.0 3 2.5 1.5 4.0 6 9.0 5.0 4.0 8．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和。 （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）改变拉力和的大小，多做几次实验。 ①第2次实验_________（选填“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 /N /N /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。其中一个拉力作用在弹簧的右端，向右拉弹簧，另一个拉力应该作用在弹簧的________端，向__________拉弹簧。 9．如图所示是“探究同一直线上二力合成”的实验。 (1)实验中，每次都将橡皮筋右端拉至“E”，这样做的目的是控制___________相同，这种方法也称为___________。 (2)若要探究同一直线上方向相同的二力合成，应选择___________两次实验，可知同一直线上，方向相同的两个合力大小等于这两个力大小之___________。 (3)如乙所示，合力方向与___________（选填“F1”或“F2”）相同。 10．利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将弹簧的B端固定，再用两个测力计沿相反方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向，再用一个测力计拉弹簧A端，仍将A端拉伸到O点，记录此时拉力的大小和方向。 施力情况 大小 方向 用两个测力计 向右 向左 用一个测力计 向右 (1)实验中用一个测力计拉弹簧时，仍要将弹簧A端拉到O点，这样做的目的，是为了使两个力共同作用在一个物体上时，他们共同的________与一个力相同（选填“大小”“方向”或“作用效果”），这里运用了________方法； (2)从表记录中你能得到的关于同一直线上方向相反的二力合成时，合力与分力的大小关系是________（用字母表示），合力方向与________的力的方向一致（“较小”或“较大”）。 11．如图为探究同一直线上二力合成的实验装置，每个钩码重均为0.5N。 (1)甲、乙实验中，均将橡皮筋下端O拉至同一位置，目的是使 ________ 相同； (2)丁图实验中，所挂钩码为 _____ 个时，与 _____ 图实验比较可知，同一直线上两个方向相反的力的合力等于这两个力之差。 12．利用如下装置“探究同一直线上二力的合成”的实验，图中 AE 表示橡皮筋原来的长度，EE’表示橡皮筋伸长的长度。 (1)在（a）图实验中，F1、F2两个力的方向是___________。 (2)在（a）、（b）和（c）三次实验中，都将橡皮筋拉伸到AE’，目的是使每次实验中力产生的作用___________相同。 (3)（a）和（c）两次实验， F1、 F2与合力F 的关系是___________。 (4)在（b）和（c）实验中，合力F的方向跟力___________的方向相同。 13．如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。 (1)图中表示正在探究同一直线上、方向______的两个力的合力与这两个力的大小关系； (2)在乙图中连接上方钩码的细绳，其下端连接在橡皮筋的______（选填“上”或“下”）端； (3)图中可见______现象，所以力F的作用效果与力和的效果相同，故力F是它们的合力。 14．下图所示的是小文同学探究“同一直线上方向相同的两个力的合力与分力的关系”的实验，请回答下列问题： (1)实验前，弹簧测力计应调零，使___________与零刻度线重合； (2)如图所示，小文在实验中两次都将橡皮筋拉伸到同一点O，使两次实验中力的作用效果相同，这是运用了___________（选填“控制变量”“等效替代”或“转换”）的研究方法； (3)根据表中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一个物体同一直线上且方向相同的两个力的合力大小等于___________，合力方向与两个分力方向相同。 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8 15．某实验小组的三名同学利用如图甲所示的装置探究同一直线上二力合成的规律，他们分别完成了三次测量。 (1)小明三次实验均将橡皮筋的右端拉伸到图中O点，是为了三次实验中力的____相同； (2)测量完成后，他们将各自测得的数据填在了下表中。 姓名 F/N F1/N F2/N F3/N F4/N 小明 2.6 1.0 1.6 3.6 1.0 小红 3.0 1.4 1.6 4.0 1.0 小刚 3.4 1.2 2.2 4.2 0.8 由实验数据可得：同一直线上的两个力，如果方向相同，合力大小F合=______________（用表中字母表示）；如果方向相反，合力大小F合=F3－F4； (3)根据上述结论，若橡皮筋上O′点受到三个力，大小方向如图乙，则这三个力的合力大小为________N。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第八章运动和力实验之同一直线上二力的合成专项练习2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案 1．(1) = 相同 (2)同一 (3)一定大于 2．(1)拉力的作用效果 (2) 较大力 3．(1)零刻度线处 (2) 相同 等效替代法 (3)之和 (4) 甲、丙 较大 4．(1) 相同 等效替代 (2) (3) 5．(1) 质量小 每次都将弹簧拉到B点 (2) 和 0 （a）（c） 较大 (3)B (4) 乙 在两种情况下，弹性绳受到的拉力相等，图乙中两个人拉力的合力与图甲中每个人拉力相等，即图乙中每个人的拉力比图甲中小。 6． 再次伸长到C 减小 7． 两个力的合力大小等于这两个力大小之和 同一直线上方向相反的两个力，两个力的合力大小等于这两个力大小之差 都 10.0 3.0 8． 作用效果 不需要 这两个力大小之和 与这两个力方向相同 左 左 9．(1) 橡皮筋形变程度相同 控制变量法 (2) 图甲和图丙 和 (3)F1 10．(1) 作用效果 等效替代 (2) 较大 11．(1)作用在同一条直线上，方向相同的两个力的合力与图乙中一个力的作用效果 (2) 2 丙 12．(1)相同 (2)效果 (3)F=F1+F2 (4)F1 13．(1)相反 (2)下 (3)橡皮筋伸长量相同 14．(1)指针 (2)等效替代 (3)两个分力大小之和 15．(1)作用效果 (2)F1+F2 (3)0.6 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $