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15道题系统构建“实验操作-规律探究-综合应用”方法体系，强化等效替代法与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础实验操作|4题|弹簧测力计调零、控制作用效果相同（拉至同一点）|从实验准备到操作规范，建立实验严谨性| |规律探究与结论|7题|等效替代法、同向合力F=F₁+F₂、反向合力F=|F₁-F₂|（方向与较大力同）|从现象观察到规律推导，形成相互作用观念| |综合应用|4题|实际情境合力分析（如排球上升阻力变化）|规律应用于生活场景，培养科学思维与问题解决能力|

期末实验专题复习--探究同一直线上两个力的合成 1．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。 2．小枫和同学们用如图甲、乙所示的装置“研究同一直线上方向相同的二力的合成”。 (1)实验时首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置。只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将A端再次拉到O点，这样做是为了使F与F1和F2___________相同。（选填“大小”或“作用效果”） (2)通过甲、乙实验可知合力与分力的大小关系是___________；（用F、F1、F2表示） (3)完成试验后，同学们交流讨论：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___________。（选填“变小”“不变”或“变大”） 3．小明同学在探究同一直线二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上，每次实验时，他都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图a、b、c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)由图a、b、c表明：力F的作用效果和力（或）两个力共同的作用效果是______（选填“相同”或“不同”）的； (2)分析比较图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______（用数学式表达），合力的方向与这两个力的方向______（选填“相同”或“相反”）。 4．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。 5．某同学探究同一直线上二力的合成。如图甲所示，将皮筋的A端固定在墙壁上，皮筋的B端挂上一个轻质小圆环，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)由甲、丙两图可知，力可以改变物体的_______； (2)图乙中，与第二个弹簧测力计相连的细线的左端，应系在了_______上（选填“A点”“小圆环”或“C点”）； (3)通过如图的实验，可得出：同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小_______，方向与两个力的方向相同。 6．物理老师利用橡皮筋、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，实验装置如图所示，橡皮筋原长AE，在力F1、F2的共同作用下伸长到AE′。 (1)图中___________表示橡皮筋伸长的长度； (2)实验中，老师每次均将橡皮筋右端拉至E′点，通过比较图___________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之和，方向跟这两个力的方向相同； (3)通过比较图乙和图丙两种情况，可知同一直线上方向反的两个力的合力大小等于这两个力大小之__________（选填“和”、“差”）的绝对值，方向跟__________（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 7．用橡皮筋、定滑轮、钩码、细绳探究同一直线上二力的合成，实验装置如图所示，橡皮筋原长AE，在外力作用下水平被拉长，钩码每个重0.5N。 (1)比较____两图，根据_____现象，可知同一直线上方向相同的两个力的合力特点； (2)如果在乙图中那一侧拿走两个钩码，此时，的合力大小为___________N，方向____。 8．“探究方向相同的两个力的合成”实验，如图所示。 （1）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 ________ ； （2）撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋的下端仍到达位置O，记录 __________ ； （3）比较两次实验的钩码个数，可以得出结论。 （4）本实验和“探究二力平衡的条件”比较，钩码的作用是否相同：__________ 。 9．小珠利用如图所示的装置“探究二力平衡条件”。 (1)图1装置中小车相比木块的好处是减小_______对实验的影响。图1左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。在左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明使物体保持平衡的两个力大小____。再次使两盘里的砝码质量相等，小车处于静止后，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在_____上。 (2)小海利用如图2所示的装置“探究同一直线上二力的合成”。小海每次都使橡皮筋从点A伸长到点B，是为了使三次实验中力的作用效果______（选填“相同”或“不同”），即F为同一直线上二力的合力，F＝____N；这种探究物理规律的方法是_________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 10．如图所示是小明研究“同一直线上二力的合成”的实验装置。第一次是用两个方向相同的力拉橡皮筋，如图甲所示；第二次是用两个方向相反的力拉橡皮筋，如图乙所示；第三次只用了一个力拉橡皮筋，如图丙所示。橡皮筋在不受力时的长度是AE，在三次拉力作用下的长度都是。 (1)三次实验中都使橡皮筋伸长长度，是为了___________。 (2)图丙中的F就是图甲或图乙中的F1、F2的___________。 (3)分析甲、丙两图得出的结论是：同一直线上，方向相同的两个力的合力F的大小等于两力大小之___________，合力F的方向与___________。 (4)分析乙、丙两图得出的结论是：同一直线上，方向相反的两个力的合力F的大小等于两力大小之___________，合力F的方向与___________的力的方向相同。 11．如图所示，是探究同一直线上二力的合成的实验，请回答下列问题： （1）通过________（选填a、b、c）两幅图可得出：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之和； （2）实验中三次橡皮筋伸长的长度相同，这种实验方法是________； （3）实验中用到了滑轮，它的作用是________。 12．为了“研究同一直线上两个力的共同作用效果”，某同学利用一根橡皮筋、细线、弹簧测力计等器材进行实验。实验中，他先将橡皮筋的一端固定，然后在另一端系上细线，并用弹簧测力计沿同一方向拉伸橡皮筋，每一次实验橡皮筋拉伸的长度L相等，请仔细观察和比较图中的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出初步结论： (1)实验中，每次都将橡皮筋拉伸的长度相等的目的是让每次实验的力的_______相同； (2)比较图（a）和（b）或（a）和（c）可知：如果一个力的作用效果与跟这个力同一直线上同方向另外两个力共同作用的效果_______时，则这个力的大小就是另外那两个力大小的_______。 13．小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将橡皮筋的端固定，再用两个弹簧测力计沿相同方向拉橡皮筋，使端到达某一点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。再用一个测力计拉皮筋端，仍将端拉伸到点，记录下此时拉力的大小与方向。 (1)用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，测量的弹簧测力计的挂钩应连在（　　） A．第一个弹簧测力计的吊环 B．橡皮筋的端 (2)实验中单独用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，仍要将橡皮筋端拉伸到点再读数，这样做的目的是______。 (3)通过该实验可知与、的大小关系是______。（用字母表示） 14．在“探究同一直线上二力的合成”实验中，小华把一根橡皮筋的一端固定在点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上。每次实验时，都将橡皮筋由点（为弹簧原长）水平拉伸到点，如图所示。 (1)实验前应将弹簧测力计在_________（选填“水平”或“竖直”）方向上调零。 (2)小华都将橡皮筋从点拉伸到同一点，是为了使三次实验中力的___________________相同。 (3)由实验可得到结论：作用在同一物体、同一直线上、方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小之_________，合力方向与这两个力的方向相同；如果两个力的方向相反，合力大小等于两个力大小之差，合力的方向与较_________（选填“大”或“小”）力的方向一致。 15．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。 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--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》参考答案 1．(1)零刻度线处 (2) 相同 等效替代法 (3)之和 (4) 甲、丙 较大 【详解】（1）实验前，应将弹簧测力计的指针调到零刻度线处，以确保测量的准确性。 （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相同，这样的实验方法在物理学上叫做等效替代法。 （3）由图甲可知F大小为3N，方向水平向右。由图乙可知，两分力大小之和为3N，方向为水平向右。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之和，方向跟这两个力的方向相同。 （4）由图甲可知F大小为3N，方向水平向右。由图丙可知，两分力大小之差为3N，合力方向与较大的分力相同为水平向右。通过比较图甲、丙两种情况，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，方向跟较大的那个力的方向相同。 2．(1)作用效果 (2)F=F1+F2 (3)变小 【详解】（1）根据合力的概念：“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”可知，实验操作过程中是为了使F与F1和F2的作用效果相同。 （2）由图可知，图甲中有；图乙中有，故可知F、F1、F2的大小关系可以表示为。 （3）排球竖直向上运动的过程中，重力和空气阻力方向均为竖直向下，此时排球受到的合力，当排球竖直上升时，其速度越来越慢，由题意可知当排球竖直上升时，受到的阻力变小，故受到的合力变小。 3．(1)相同 (2) 相同 【详解】（1）本实验中，每次都将弹簧从A拉伸到B位置，弹簧的伸长量相同，说明力F单独的作用效果，与（或）两个力共同的作用效果是相同的，这里利用了等效替代的实验思想。 （2）[1]由图可知：图a中单独拉力，图b中和方向都向右（方向相同），大小分别为，满足 [2]因此可得出结论：在同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和，即，合力的方向与两个力的方向相同。 4．(1)相反 (2)下 (3)橡皮筋伸长量相同 【详解】（1）由图可知，两个分力向下、向上，方向相反，且作用在同一直线上，因此本实验探究的是同一直线上方向相反的两个力的合力与分力的大小关系。 （2）乙图中橡皮筋下端已经悬挂了向下拉力的，使橡皮筋伸长，上方钩码需要提供向上的拉力，使橡皮筋缩短，因此连接的细绳下端连接在橡皮筋的下端。 （3）合力的判断依据是作用效果相同，由图可见，甲图一个力拉橡皮筋、乙图两个力拉橡皮筋，橡皮筋最终都伸长到同一位置（和位置相同），说明的作用效果和共同作用的效果相同，因此是二者的合力。 5．(1)形状 (2)小圆环 (3)之和 【详解】（1）从图甲到图丙，皮筋在力的作用下被拉长，说明力可以改变物体的形状。 （2）在图乙中，需要用两个弹簧测力计共同作用使小圆环到O点，所以第二个弹簧测力计相连的细线的左端应系在小圆环上，这样才能与另一个弹簧测力计一起对小圆环施加力，使其到达指定位置。 （3）图乙中皮筋在拉力方向相同的两测力计的作用下伸长量与图丙中测力计对皮筋作用后的伸长量相等，由此可得：同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小之和，方向与两个力的方向相同。 6．(1)EE′ (2)甲、丙 (3) 差 较大 【详解】（1）橡皮筋原长为AE，拉伸后端点在E′，因此伸长的长度为原端点到新端点的距离EE′。 （2）图甲中F1​和F2​两个力方向都向右，方向相同，共同作用将橡皮筋拉到E′点；图丙中一个力F同样将橡皮筋拉到E′点，说明F是F1、F2的合力，对比甲、丙可得出方向相同的二力合成规律。 （3）图乙中F1向右、F2​向左，两个力方向相反，对比乙、丙可得出结论：同一直线上方向相反的两个力，合力大小等于两个力大小之差的绝对值，方向跟较大的力的方向相同。 7．(1) 甲、丙 橡皮筋伸长后到达同一位置 (2) 0.5 水平向右 【详解】（1）探究同一直线上方向相同的二力的合成，利用等效替代法：甲图中两个力、方向相同共同拉伸橡皮筋，丙图中一个力F单独拉伸橡皮筋。比较甲、丙两图，两次实验中橡皮筋都伸长到相同位置，说明一个力的作用效果和两个同方向力共同作用的效果相同，以此得出同一直线上同方向二力的合力特点。 （2）原来乙图中一侧为4个钩码，拿走2个后剩余2个钩码，因此 方向水平向右；为1个钩码，，方向水平向左。同一直线上方向相反的两个力，合力大小等于两个力的大小之差，即 合力方向和较大的力方向相同，即水平向右。 8． 橡皮筋下端到达的位置O，以及两根细线上钩码个数对应的拉力大小和方向 此时细线上钩码个数对应的拉力大小和方向 作用不相同 【详解】[1]要探究力的合成规律，需保证两次实验力的作用效果相同，那就需将橡皮筋拉到同一位置，同时力的合成与力的大小和方向有关，所以要记录橡皮筋下端到达的位置O，以及两根细线上钩码个数对应的拉力大小和方向。 [2]撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋的下端仍到达位置O，记录此时细线上钩码个数对应的拉力大小和方向，这样做是为了得到单个力的相关数据，以便与两个力作用时的数据进行对比，从而得出合力与分力的关系。 [3]本实验中钩码的作用是提供拉力，用于探究同一直线上方向相同的两个力的合成规律，通过改变钩码个数改变力的大小，观察力的作用效果来确定合力与分力的关系；“探究二力平衡的条件”实验中，钩码的作用是通过改变钩码个数来改变力的大小，探究物体保持平衡状态的条件，重点研究二力平衡时力的大小、方向、作用线等条件。所以两个实验中钩码的作用不同。 9．(1) 摩擦力 相等 同一直线 (2) 相同 3 等效替代法 【详解】（1）在探究二力平衡条件时，用带有轮子的小车代替平底的木块，可以将滑动摩擦转变为滚动摩擦，其好处是减小摩擦力对实验结果的干扰。 当左右两盘砝码质量相等时小车处于静止状态，若在左盘再添加一个砝码，小车受力不平衡而开始运动，这说明使物体保持平衡的两个力大小必须相等。 把静止的小车在水平桌面上扭转一个角度释放后，小车受到的两个拉力不在同一条直线上，小车将发生转动而无法保持静止，这说明彼此平衡的两个力必须作用在同一直线上。 （2）每次实验都使橡皮筋从点A伸长到特定的点B，目的是保证橡皮筋的形变程度完全一致，从而使每次实验中力的作用效果相同。 根据图2中第二次实验的装置可知，向右拉的两个力分别为和，根据同一直线上同方向二力的合成规律，合力大小等于两分力之和，即 实验中利用一个拉力F产生的作用效果来完全替代另外两个拉力共同产生的作用效果，这种探究物理规律的方法被称为等效替代法。 10．(1)使F的作用效果与F₁、F₂共同的作用效果相同 (2)合力 (3) 和 两个力的方向相同 (4) 差 较大 【详解】（1）三次实验让橡皮筋伸长相同长度，是为了保证力的作用效果相同，才能用一个力F代替两个力F1、F2的共同作用，进而研究二力合成。 （2）作用效果相同时，这个单独的力就是两个分力的合力。 （3）分析甲、丙可得：同一直线上方向相同的两个力，合力大小等于两个力大小之和，合力方向与两个分力的方向都相同。 （4）分析乙、丙可得：同一直线上方向相反的两个力，合力大小等于两个力大小之差，合力方向与较大的分力方向相同。 11． ac 等效法 改变施力方向 【详解】（1）[1]由a、c两图所示实验可知，a图中两个力的大小分别为一个钩码和两个钩码产生的拉力，两个力的方向相同，c图中力的大小等于a图中两个力的大小之和，可以得到同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和。 （2）[2]实验中三次橡皮筋伸长的长度相同，力的作用效果相同，用到等效替代法。 （3）[3]实验中用到了滑轮是定滑轮，它可以改变力的方向。 12．(1)作用效果 (2) 相同 和 【详解】（1）由于橡皮筋受到的力与橡皮筋的伸长量成正比，所以每次都将橡皮筋拉伸的长度相等，是为了使每次实验中力的作用效果相同。 （2）[1][2]比较图（a）和（b），橡皮筋的伸长量相等，力的作用效果相同，图（b）中两弹簧测力计的拉力之和与图（a）弹簧测力计拉力的大小相等，由此可知：同一直线上方向相同两个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同，则这个力的大小等于另外两个力大小之和。 13．(1)B (2)使一个力F的作用效果与两个力、共同作用的效果相同 (3) 【详解】（1）两个测力计同向拉时，F2的测力计挂钩要连橡皮筋的A端，即保证两力同向作用在橡皮筋A端。 （2）两次都拉到同一位置O，是为了让合力与分力的作用效果完全相同，这是等效替代法的关键。 （3）同一直线上、方向相同的两个力，合力大小等于两力之和，即。 14．(1)水平 (2)作用效果 (3) 和 大 【详解】（1）本实验中弹簧测力计沿水平方向使用，为了消除弹簧自身重力对测量结果的影响，实验前需要在水平方向对弹簧测力计调零。 （2）本实验利用等效替代法，每次将橡皮筋拉伸到同一点B，目的是让不同分组的力的作用效果相同，才能探究分力与合力的关系。 （3）比较（a）和（b）实验结论为：作用在同一物体、同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小之和，合力方向与两个力方向相同； 比较（a）和（c）实验结论为：方向相反的两个力的合力大小等于两个力的大小之差，合力方向与较大力的方向一致。 15．(1) 橡皮筋形变程度相同 控制变量法 (2) 图甲和图丙 和 (3)F1 【详解】（1）[1][2]为了探究合力与分力的关系，要控制力的作用效果相同，因此实验中，老师每次均将橡皮筋右端拉至E'点，这样做的目的是控制橡皮筋形变程度相同。这种方法也称为控制变量法。 （2）[1]要探究同一直线上方向相同的两个力的合成，应该控制力的方向相同，所以应选择图甲和图丙，观察弹簧被拉伸的长度和伸长的方向，可知合力方向跟这两个力的方向相同。 [2]图甲中F1挂了2个钩码，F2挂了1个钩码，图丙中F挂了3个钩码，在力F或F1、F2的共同作用下伸长到AE'，说明力的作用效果相同，所以得出：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和。 （3）图乙F1挂了4个钩码方向向右，F2挂了1个钩码方向向左，图丙F方向向右，在力F或F1、F2的共同作用下伸长到AE'，说明力的作用效果相同，所以得出：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差，合力方向与较大的方向相同。即如乙所示，合力方向与F1相同。 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 $