期末实验专题复习--探究同一直线上两个力的合成 -2025-2026学年北师大版物理八年级下学期

**基本信息** 聚焦同一直线上二力合成实验，通过7个递进式探究案例，系统渗透等效替代法与控制变量法，构建“实验操作-数据论证-规律应用”的完整逻辑链，培养科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础操作|3题|等效替代法（O点控制作用效果）|从力的作用效果相同建立合力与分力关系| |规律探究|3题|数据归纳法（同向F合=F1+F2，反向F合=|F1-F2|）|通过多组实验数据推导二力合成规律| |应用拓展|1题|实际受力分析（空气阻力影响合力变化）|从实验规律迁移到复杂运动场景的合力计算|

2025-2026学年北师大版物理八年级下册期末实验专题复习 探究同一直线上两个力的合成 1．某同学研究同一直线上二力的合成。如图甲所示，将橡皮筋的A端固定在墙壁上，橡皮筋的B端挂上一个轻质小圆环，橡皮筋自由伸长时小圆环位置如图甲所示。图乙中，用两个弹簧测力计水平向右拉，将小圆环拉到O点；图丙中，用一个弹簧测力计将小圆环再次拉到O点。C、D为两个弹簧测力计的挂环。 (1)图乙中，与第二个弹簧测力计相连的细线的左端，应系在________（填“A点”“小圆环”或“C点”）上。 (2)在实验中，都将弹簧拉伸到O点，目的是使每次实验中力的________（填“大小”或“作用效果”）相同。 (3)完成实验后，同学们交流讨论：练习排球垫球时，排球离开胳膊后竖直上升，已知排球所受的空气阻力与速度的大小有关，速度越大所受空气阻力越大。排球在竖直上升过程所受合力大小________（填“变大”“不变”或“变小”）。 2．甲、乙两组同学合作探究“同一直线上二力的合力”，他们将橡皮筋的一端固定，另一端与小圆环相连。如图所示，把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮筋至O点，记录F1、F2的大小。然后用一个弹簧测力计拉橡皮筋也至O点，记录F合的大小。他们改变O点的位置多次实验，记录的数据如表所示。 甲组 乙组 序号 F1/N F2/N F合/N 序号 /N /N /N 1 1.0 0.5 1.5 1 3.0 1.0 2.0 2 1.5 1.0 2.5 2 5.0 2.0 3.0 3 2.0 1.5 3.5 3 7.0 3.0 4.0 (1)两组实验中，两次都将小圆环拉至同一位置O点的目的是___________。 (2)甲组同学实验过程中发现，两个弹簧测力计并排拉圆环时，很难严格做到让F1和F2在同一直线上，这两个力之间会有一定的夹角，通过___________可以减小这个夹角。 (3)分析比较表格甲组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，合力与分力的大小关系为___________（用含有F1、F2和F合的关系式表示）。 (4)分析表格的数据，推测：若F1和F2作用在同一直线上，F1的大小为1N，方向竖直向下，要使F1与F2的合力小于3N，则F2的大小可能为___________（选填字母）。 A．0.5N B．2N C．4N D．5N 3．下图为探究 “同一直线上两个力的合成”的实验装置，橡皮筋的上端固定在铁架台上，下端同一点系有两根细线，铁架台上竖直固定一直尺用于记录位置，实验中使用的钩码质量相同。 (1)如图（a），在橡皮筋下端系有的两根细线上分别挂一个钩码和两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O；撤去所有钩码，只在其中一根细线下挂3个钩码，橡皮筋的下端也到达位置O，如图（b）。 ①本次实验中，两根细线长短不一样，目的是___________________。 ②根据本次实验现象可初步得出的结论是：同一直线上方向_________________的两个力，合力的大小等于这两个力大小之________________。 (2)如图（c），在橡皮筋一根细绳上挂3个钩码，另一根细绳竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码，记录此时橡皮筋到达的位置O；撤去所有钩码，若仅在其中一根细线下端挂2个钩码，橡皮筋下端也到达位置O′。本次实验是为了探究_________________问题。 (3)在实验（1）过程中两次都让橡皮筋的下端到达位置O；通过橡皮筋伸长的长度来反映力的作用效果，分别应用了__________、____________两种研究方法。 4．探究同一直线上的二力合成。 同学们利用橡皮筋、铅块（每个铅块重为0.5 N）、绳子等器材探究同一直线上二力的合成，如图所示，将连接铅块的细绳都系在橡皮筋的同一端点E，图中AE是橡皮筋原长，、、分别是橡皮筋被拉长后端点E所处的位置。 【证据】 (1)本实验中橡皮筋受到细绳拉力的大小是通过___________来改变的。 (2)①图乙中，橡皮筋受到两组铅块产生的拉力、的方向___________，图丙中橡皮筋受到两组铅块产生的拉力、的方向___________。（均选填“相同”或“相反”） ②三次实验中发现，橡皮筋被拉长后端点、、在同一位置。 【解释】 (3)分析实验中的数据与相关现象可知：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之___________，方向跟这两个力的方向相同；同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之___________，方向跟___________（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 【交流】 (4)本实验中，当橡皮筋端点被拉长到同一位置时，我们就认为橡皮筋受到的拉力相等，这里运用的科学探究方法是___________（选填“转换”或“等效替代”）法。 5．如图所示是某小组同学在探究同一直线上两个力的合成的实验情景。（每个钩码重1N） （1）如图（a）所示，将一根橡皮筋悬挂在支架上，记录此时橡皮筋下端到达的位置O。 （2）如图（b）所示，橡皮筋在两个方向相同的力和的共同作用下伸长到位置。 （3）如图（c）所示，使橡皮筋在两个方向相反的力和的共同作用下仍伸长到位置。 （4）如图（d）所示，撤去力和后，将力F作用在橡皮筋上，使橡皮筋也伸长到位置。 经过实验，将实验结果记录在下表中： 实验图 （b） （c） （d） 力的大小/N ___________ 力的方向 竖直向下 竖直向下 竖直向下 ___________ ___________ (1)请将表格空白处补充完整，依次为___________，___________，___________； (2)多次实验后，根据实验结果得出结论，作用于同一物体且在同一直线上的两个力：方向相同时，合力大小等于这两个力之和，合力方向与这两个力的方向相同；方向相反时，合力的大小等于这两个力之___________，合力方向与较大的那个力的方向___________ (3)如图甲，光滑水平面上A物体受到水平向右的推力，拉力作用；图乙B物体重30N，现用竖直向上的力拉，则A、B两物体受到的合力分别是___________。 A．12N  15N B．12N  75N C．2N  15N D．2N  75N 6．小明利用支架、橡皮筋、弹簧测力计、若干相同的钩码、细线等器材，探究同一直线上两个力的合成。 (1)如图甲所示，小明利用弹簧测力计测得钩码的重G=________ N； (2)如图乙所示，组装实验装置进行活动： a.橡皮筋下端系有两根长短不一的细线，在长细线上挂一个钩码，在短细线上挂两个钩码，长、短细线对橡皮筋下端的拉力分别是F1、F2，记录橡皮筋下端到达的位置O，取下所有钩码： b.只在长细线上挂钩码，并增加钩码的个数，增大长细线对橡皮筋下端的拉力F，直至橡皮筋下端到达位置O，这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果_______； c.由此可知，作用在同一物体上，方向相同且在一条直线上的两个力的合力，大小等于这两个力_______，方向与这两个力的方向_______； (3)若在长细线、短细线上都挂一个钩码，橡皮筋下端到达_______（选填“O的上方”、“O的下方”或“O处”）的位置时，橡皮筋将不再伸长，并保持静止，此时橡皮筋受到的合力为_____N。 7．川川用如图所示的装置“研究同一直线上方向相反的二力的合成”。 （1）用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉弹簧，标记下此时小圆环的位置O点，并记下两个弹簧测力计的示数F1、F2； （2）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，两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是____________ 。本探究实验采用的科学方法是____________； （3）改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。下表是川川记录的实验数据，分析数据可以得出：在同一直线上，方向相反的两个力的合力的大小等于 ____________，且合力的方向与____________的方向一致。 1 2 3 大小 方向 大小 方向 大小 方向 F1/N 2.5N 向右 2N 向右 1.5N 向右 F2/N 1N 向左 0.8N 向左 3.2N 向左 F合/N 1.5N 向右 1.2N 向右 1.7N 向左 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 期末实验专题复习 参考答案 1．(1)小圆环 (2)作用效果 (3)变小 2．(1)保证两次实验力的作用效果相同 (2)用长度不同的绳子将弹簧测力计一前一后放置 (3)F合=F1+F2 (4)AB 3．(1) 尽量使两个力在同一直线上 相同 和 (2)同一直线上方向相反的两个力的合成 (3) 等效替代法 转换法 4．(1)铅块的数量 (2) 相同 相反 (3) 和 差 较大 (4)等效替代 5．(1) 4N 竖直向上 竖直向下 (2) 差 相同 (3)A 6．(1)1.0 (2) 相同 之和 相同 (3) O的上方 0 7． 使两次力的作用效果相同 等效替代法 这两个力的大小之差 较大的力 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 $