2025-2026学年人教版物理八年级下册 期末物理实验专题复习--同一直线上二力的合成

**基本信息** 聚焦同一直线上二力合成实验，通过递进式实验设计构建“现象观察-规律推导-实际应用”的方法体系，强化等效替代法与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础实验操作|3题（题1-3）|等效替代法（控制作用效果）|从弹簧形变观察二力作用效果，建立合力与分力关系| |规律探究与应用|2题（题4-5）|同向F=F1+F2/反向F=|F1-F2|，方向判定|通过数据归纳合成规律，结合平衡条件分析实际问题| |拓展与实际应用|1题（题6）|角度影响与极值计算|从悬索桥、晾衣架等场景拓展，深化科学探究与社会责任|

2025-2026学年度人教版物理八年级下册实验专题复习 同一直线上二力的合成 1.实验小组的同学在探究同一直线上的二力合成,实验过程如图所示。 (1)小明研究两个力方向相同时的二力合成问题,实验过程如图甲所示。两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证力_ (选填“作用效果相同”或者“相互平衡”)。 (2)仿照图甲所示的实验情景进行多次实验,可以得出的力F与力F1、F2的关系式为:_ 。 (3)小华和小强研究两个力方向相反时的二力合成问题,实验方案分别如图乙、丙所示。图乙中,小华用两个测力计同时对弹簧右端的C处施加力F3、F4;图丙中,小强用两个测力计分别对弹簧两端的D、E处施加力F3、F4。图_ 所示的实验方案符合此实验探究要求(选填“乙”或“丙”)。 2.小明在“探究同一直线上二力的合成”实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在竖直支架上O点,另一端用细线固定在弹簧测力计的挂钩上,如图甲和乙所示。把一根细线的中间拴在弹簧的自由端,将细线的一端穿过弹簧,让细线的两端各与一个弹簧测力计连接,如图丙所示。每次实验时,都将弹簧自由端由A点拉伸到B点,探究过程及实验数据如图甲、乙、丙所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。 (1)在甲、乙、丙三次实验中,都将弹簧测力计拉伸到B点,目的是使每次实验中力产生的_相同,这里利用的科学方法是_(选填“控制变量法”“等效替代法”“转换法”)。 (2)分析比较图甲、乙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等于这两个分力的大小_,合力的方向与_的方向相同。 (3)分析比较图甲、丙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大小等于这两个分力的大小_,合力的方向与_方向相同。 3.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”)。 4.小华利用支架、滑轮、橡皮筋、重均为0.5N的钩码、细线等组成图所示的实验装置,探究同一直线上两个力的合成。 (1)如图(a)所示,橡皮筋下端系有两根细线,在其中一根细线上挂一个钩码,在另一根细线上挂两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O。 ①撤去所有钩码,只在其中一根细线上挂钩码,使橡皮筋的下端_,记录钩码的个数。 ②小华选用长短不同的两段细线,可避免钩码并排放置造成_的问题。 (2)如图(b)所示,橡皮筋下端系有两根细线,在其中一根细线上挂三个钩码,另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码,记录此时橡皮筋下端到达的位置O′。撤去所有钩码,仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码,使橡皮筋下端仍到达位置O′,需挂_个钩码。 (3)如图(c)所示,一只箱子置于水平地面上。两个小孩在游戏时,分别用相反方向的恒定大小的水平力F甲、F乙推箱子,其中F甲=12N、F乙=4N,箱子未被推动。忽然,左侧小孩松手,则箱子所受的合力为_N。 5.如图甲所示的悬索桥是建桥工程上的壮观景色,它的主要承重构件是悬索,它主要承受拉力,小董观察了悬索后,想知道两个拉力同时作用在同一处产生的作用效果相同时,这两个力的大小与互成的角度有什么关系,于是他进行了下面的探究。 【查阅资料】 悬索桥的主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊在空中。这种缆索通常被锚固定于两岸的索塔上,并通过吊杆将桥面吊起。悬索桥的设计需要考虑多种因素,包括缆索的几何形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量,以达到安全可靠的承载能力。 【设计方案】 如图乙,用两个互成角度的弹簧测力计拉动固定在木板上的橡皮筋,当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。 【项目实施】 (1)按照设计方案,小董用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验,将实验结果记录在表格中(拉力F是用一个拉力拉同一橡皮筋到达相同位置的力): 两个弹簧测力计间的角度 0 30 45 60 90 120 拉力F1/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F2/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F/N 4 ①分析上表可知,两个拉力F1与F2共同作用下产生的作用效果相同时,互成的角度越大,两个拉力 _(填“越大”或“越小”); ②在上表中,当两个拉力互成的角度为0 时,拉力F1与F2之和与拉力F的大小_;当两个拉力大小相等且互成的角度180 时,F1与F2是一对_力; (2)以上实验中一个力F和F1与F2两个力共同作用下产生的作用效果相同,物理学中把F叫F1与F2的合力,F1、F2为F的分力,小董认为合力一定比任意一个分力大,而小超细心观察数据后,提出了不同的观点,请你请根据表格中的具体数据,说明小超不同意的理由_。 (3)根据实验结果,小超想要在家中安装晾衣架(图丙),在承重钢丝承担总重不变的情况下,为防止两根承重钢丝被拉断,根据以上探究结果,请你提出一条合理的建议:_。 6.老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成,实验装置如图和图所示: (A)同一直线上方向相同的二力合成: (1)如图甲所示,橡皮筋原长AE,它在同方向力F1 和F2的共同作用下伸长到 记录下此时F1、F2的大小和方向。 (2)如图乙所示撤去力F1、F2后,用F作用在橡皮筋上,使橡皮筋也伸长到AE' ,记录下此时F的大小和方向。 (B)同一直线上方向相反的二力合成: (1)如图甲所示,橡皮筋原长AE,它在两个方向相反的F1、F2作用下伸长到 记录下此时F1、F2 的大小和方向。 (2)如图乙所示,撤去力 F1、F2后,用F作用在橡皮筋上,使橡皮筋也伸长到AE',记录下此时F的大小和方向。 (C)实验数据: 实验 F1 F2 合力F F1 和F2同向 大小: 2N 大小: 1N 大小3N 方向:向右,与F1、F2同向 方向向右 方向向右 F1 和F2 反向 大小4N 大小:1N 大小3N 方向:向右,与F1同向 方向向右 方向向左 实验结论: ①同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小_,方向与这两个力的方向_。 ②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_,方向与的那个力的方向相同_。 ③有两个力,一个是10N,一个是7N,这两个力的合力的最大值是_,最小值是_。 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 实验专题 参考答案 1.(1)作用效果相同 (2) (3)乙 2.(1) 作用效果 等效替代法 (2) 之和 分力 (3) 之差 较大的分力 3.(1) 作用效果 等效替代 (2) 较大 4.(1) 仍到达位置O 两个力不在同一直线 (2)2 (3)0 5.(1) 越大 相等 平衡 (2)由表格可知:当角度为120 时,分力的大小与合力的大小是相同的 (3)两条钢丝尽量沿竖直方向平行安装 6. 之和 相同 之差 较大 17N 3N 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 $