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册

**基本信息** 聚焦同一直线上二力合成实验，以等效替代法为核心，系统构建“实验原理-操作规范-结论推导”的方法体系，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| |----|-----------|----------|----------| |等效替代法应用|1-15题均涉及|通过控制橡皮筋/弹簧形变相同（如拉至同一点）实现力的作用效果等效替代|从力的作用效果出发，建立合力与分力的等效关系| |同向合力探究|1-5、7-9等题|同向二力合力F=F₁+F₂，方向与分力同向|基于实验数据归纳，由具体操作到普遍规律| |反向合力探究|6、10-15题|反向二力合力F=|F大-F小|，方向与较大分力同向|通过对比实验（不同方向拉力）推导，体现科学推理|

期末实验专题复习--探究同一直线上两个力的合成 1．下图所示的是小李同学探究“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)如图所示，小李在实验中两次都将弹簧从A点拉伸到同一点B，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； (2)小李经过多次实验得到下表所示的数据，根据数据可知图中弹簧测力计示数______N。 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 2．如图所示是某同学在探究同一直线上同方向两个力的合成实验中出现的情景： (1)由（a）（b）或（a）（c）可知：力可以改变物体的________； (2)由（a）（b）和（a）（c）表明：力、的共同作用效果和力F的作用效果是________（选填“相同”或“不相同”）的； (3)由（b）和（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是：同一直线上、同方向两个力的合力大小________，方向与________相同。 3．小坤将一根橡皮筋左端固定在墙上，用弹簧测力计拉其右端来“探究两个分力与合力的关系”。 (1)如图甲所示，小坤用两个弹簧测力计一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A点，此时两个弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N；小坤只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到A点，弹簧测力计的示数F=__________N。F的作用效果F1、F2共同作用的效果相同，即F为F1和F2的合力，这种探究物理规律的方法是_________________； (2)小坤在实验中突发奇想，将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点，记下两弹簧测力计的示数分别为F3=3.0N、F4=4.0N；然后只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到B点，如上图乙所示，读出弹簧测力计的示数F′=________N。根据你对合力与分力的理解，判断F′_______（选填“是”或“不是”）F3、F4的合力。 4．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_______。 5．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，在长细线上挂三个钩码，在短细线上挂一个钩码，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、短细线上都挂两个钩码，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。 6．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。 7．如图所示，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、的共同作用下伸长到。 (1)该实验应用了力能使物体发生______的原理。 (2)实验中每次均将橡皮筋右端拉至E'点，这样做的目的是使力的______相同。 (3)通过比较图______和图丙两种情况，可知同一直线上方向相同的两个力F1、F2与它们的合力F的关系式为______，合力的方向跟这两个力的方向______。 (4)通过比较另一图和图丙两种情况，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大小之差，方向跟______（填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 8．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。 9．某同学在研究同一直线上二力的合成实验中，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，记下弹簧测力计的示数，如图甲所示。 (1)该同学把两个弹簧测力计分别通过与小圆环相连后，按如图乙所示的方向拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，______（填“是”或“不是”） 、的合力。 (2)在研究同一直线上方向相同的两个力的合成时，该同学发现很难让两个弹簧测力计并排拉圆环时严格做到拉圆环的两个力在同一直线上，这两个力之间会有一定的夹角。于是他设计了如图丙所示的实验，他的方法是用______的两段细绳分别拉橡皮筋顶端的小圆环，使弹簧测力计前后放置，从而避免了弹簧测力计并排放置造成的夹角问题。 (3)比较甲、丙两图可知，同一直线上方向相同的两个力的合力大小______（用图中字母表示）。 (4)比较甲、丁两图可知，同一直线上方向相反的两个力的合力大小______（用图中字母表示），合力的方向与______（填“”或”）的方向相同。 10．某中学初二年级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，他们都将弹簧由A位置拉伸到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)在（a）（b）和（c）三次实验中，都将弹簧拉伸到B点，目的是使每次实验中力的___________相同； (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：___________（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：___________（用公式表示），合力的方向与___________（选填“F3”或“F4”）的方向相同。 11．在“探究同一直线上二力的合成”的实验中，每个测力计直接或通过细绳作用在弹簧的右端出现的情景，请根据该情景，回答下列问题： (1)如图a、b、c中，该同学在实验中使弹簧每次都从A点拉伸到同一点B，这是为了使三次实验中力的 _________ 相同； (2)根据图b可以推断，图a中的测力计拉力F＝ _____ N； (3)如果实验中F3示数为4N，F4向左拉动与F3在同一条直线上，则F4＝ _____ N。 12．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________。 13．李老师利用橡皮筋、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。 （1）该实验应用了力能使物体______的道理，图中AE表示橡皮筋______的长度，EE′表示橡皮筋______的长度； （2）通过比较______和______（选填“甲”“乙”或“丙”）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的大小______，方向跟这两个力的方向相同； （3）通过比较______和______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______，方向跟较大的那个力的方向相同。 14．如图所示是研究“同一直线上二力的合成”的实验装置，图甲是用两个方向相同的力拉橡皮筋，图乙是用两个方向相反的力拉橡皮筋，图丙只用了一个力拉橡皮筋。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的长度，是为了_______。 (2)图丙中F就是图甲中或图乙中的F1、F2的_______。 (3)比较甲、丙两图得出的结论是：同一直线上方向相同的两个力，合力F的大小等于_______，合力F的方向与________。 (4)比较乙、丙两图得出的结论是：同一直线上方向相反的两个力，合力的大小等于________，合力的方向与_______。 15．如图1为研究力的作用效果的实验装置，橡皮筋上端固定在铁架台A点，其下端同一点系有两根细绳，铁架台竖直固定一直尺用于记录位置，实验中使用的钩码均相同。 (1)如图1，在其中一根细绳上系一个钩码，另一根上系两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O。然后撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋下端仍到达位置O，如图2所示，此时钩码的个数为三只。图1中两根细绳的拉力与图2中一根细绳的拉力对橡皮筋的______相同。此实验说明：作用在同一物体且在同一直线上的两个力，当它们方向相同时，图2中力的大小等于图1中两个力之______。 (2)如图3所示，在橡皮筋一根细线上挂3个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O′，则AO′______AO。若要使橡皮筋下端重新回到O点，可行的操作为______。 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)等效替代 (2)3 【详解】（1）在实验中两次将弹簧都从A点拉伸到同一点B，伸长相同，说明力的作用效果相同，这是运用了等效替代法的研究方法。 （2）小李经过多次实验得到如表数据，拉力F总是与F1、F2的和相等，根据数据规律，可知图中弹簧测力计示数 2．(1)形状 (2)相同 (3) 等于这两个力的大小之和 这两个力的方向 【详解】（1）观察（a）（b）或（a）（c），发现弹簧伸长了，形状发生了变化，故可知力可以改变物体的形状。 （2）观察（a）（b）和（a）（c），发现弹簧伸长的长度相同，表明：力、的共同作用效果和力F的作用效果是相同的。 （3）[1][2]（b）中、两个力的方向相同，二者之和等于（c）中的力F大小，且（b）中两个力的共同效果与（c）中一个力的效果相同，故可得：同一直线上、同方向两个力的合力大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同。 3．(1) 7.0 等效替代法 (2) 5.0 是 【详解】（1）[1]实验中，小坤只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到A点，说明F的作用效果F1、F2共同作用的效果相同，同时三个力的方向、作用点相同，所以F= F1+ F2=3.0N+4.0N=7.0 N [2]实验中用一个力F替代两个力F₁和F₂，使它们的作用效果相同，该实验方法为等效替代法。 （2）[1]由图可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为5.0N。 [2]由图可知，F3、F4的合力的作用效果与F′的力的作用效果相同，所以F′是F3、F4的合力。 4．(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。 5．(1)1.0 (2) 相同 之和 相同 (3) O处 0 【详解】（1）图甲中，弹簧测力计的分度值为，测力计示数（物体所受拉力）为1N，钩码的重力大小等于拉力大小，即。 （2）[1][2][3]拉力、共同把橡皮筋下端到达的位置O，现在只在长细线上挂钩码，就是用一个力F把橡皮筋下端到达位置O，这表明拉力F与、共同作用的效果相同；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，大小等于这两个力之和，方向与这两个力的方向相同。 （3）[1][2]若在长细线、短细线上都挂两个钩码，橡皮筋下端到达O处的位置时，橡皮筋将不再伸长，并保持静止，此时橡皮筋处于静止状态，所受到的合力为0N。 6．(1) 相同 等效替代 (2) (3) 【详解】（1）[1]使弹簧都从 A 点拉伸到同一点 B，弹簧的形变程度相同，也就意味着三次实验中力的作用效果相同。 [2]这里将力的作用效果用弹簧的伸长量来体现，用到了物理学中等效替代的研究方法。 （2）观察图（a）与（b），在图（b）中两个力 F1=1N ， F2=3N ，它们方向相同，其合力作用效果与图（a）中 F=4N 的力作用效果相同，可得 F=F1+F2。 （3）[1]观察图（a）与（c），在图（c）中两个力 F3 =5N ， F4=1N ，方向相反，其合力作用效果与图（a）中 F=4N 的力作用效果相同，可得合力大小关系为 F=F3 −F4 [2]因为F3>F4，合力的方向与较大力F3的方向相同。 7．(1)形变 (2)作用效果 (3) 甲 相同 (4)较大 【详解】（1）根据图示可知，橡皮筋在力的作用下伸长了，因此该实验应用了力能使物体发生形变。 （2）老师每次均将橡皮筋右端拉至点，橡皮筋的长度相同，这样做的目的是控制力的作用效果相同。 （3）[1][2]由甲、丙两图所示实验可知，同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力之和，方向与这两个力方向相同，即。 （4）由乙、丙两图所示实验可知：同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差，方向与较大力方向相同。 8．(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。 9．(1)是 (2)长短不同 (3) (4) 【详解】（1）因为一个力产生的效果跟两个力共同作用所产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力。该同学将小圆环再次拉到O点，说明产生的效果与、共同作用产生的效果相同，所以是、的合力。 （2）要在实验中让“同一直线上方向相同的两个力”真正同向并在一条直线上，需避免两个弹簧测力计并排时产生夹角。图丙的做法是用“两段等长的细绳”分别把弹簧测力计前后拉直，这样就能使它们在同一直线上施力。 （3）由图丙可知，两个力、 方向相同，共同作用使橡皮筋伸长到O点，与图甲中一个力作用的效果相同。根据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，所以 （4）由图丁可知，、 方向相反，共同作用使橡皮筋伸长到O点，与图甲中一个力作用的效果相同。根据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，合力的方向跟较大的力方向相同。所以，合力的方向与的方向相同。 10．(1)作用效果 (2)F=F1+F2 (3) F=F3-F4 F3 【详解】（1）根据控制变量法可知，三次实验中，都将弹簧拉伸到B点，是为了使每次实验中力的作用效果都相同。 （2）由图中（a）与（b）可知，（a）中力F的作用效果与（b）中F1和F2两个力的作用效果相同，且F1和F2两个力的方向相同，故可得出结论 F=F1+F2 （3）[1][2]由图中（a）与（c）可知，（a）中力F的作用效果与（c）中F3和F4两个力的作用效果相同，且F3和F4两个力的方向相反，故可得出结论 F=F3-F4 且弹簧的形变与力F的形变相同，即合力的方向与力F3的方向相同。 11．(1)作用效果 (2)3 (3)1 【详解】（1）该实验中，力的作用效果是使弹簧伸长，所以实验是根据弹簧的伸长量来判断各个力的作用效果的，因此使弹簧都从A点拉伸到同一点B，是为了使三次实验中力的作用效果相同。 （2）根据图b中F1、F2共同作用与图a中的拉力F作用，效果相同，都是把弹簧拉伸到同一点，则力F是F1、F2的合力，故可以得出 （3）由图a和图c可知力F3、F4共同作用效果与力F的作用效果相同，F3与F4在同一直线上、方向相反，则有 所以 12． 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。 13． 发生形变 原来 伸长 甲 丙 之和 乙 丙 之差 【详解】（1）[1][2][3]根据图示知道，橡皮筋在力的作用下伸长了，因此该实验应用了力能使物体发生形变；并且图中AE表示橡皮筋原来的长度，EE′表示橡皮筋伸长的长度。 （2）[4][5][6]由甲丙两图所示实验知道，同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力之和，方向与这两个力方向相同。 （3）[7] [8][9]由乙丙两图所示实验知道，同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差，方向与较大力方向相同。 14．(1)使力的作用效果相同 (2)合力 (3) 两个力大小之和 两个力方向相同 (4) 两个力大小之差 较大的力方向相同 【详解】（1）实验中，橡皮筋在三次拉力作用下伸长的长度都是，这意味着橡皮筋的形变程度相同。而力的作用效果之一就是使物体发生形变，所以这样做的目的是让三次拉力产生的作用效果相同，从而便于研究多个力与一个力之间的关系。 （2）图丙中只用一个力F拉橡皮筋，就能使橡皮筋产生与图甲中两个方向相同的力 F1、F2，或图乙中两个方向相反的力F1、F2作用时相同的效果（即都伸长到）。在物理学中，当一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力，所以F就是F1、F2的合力。 （3）[1]观察甲、丙两图，甲图中两个力F1、F2方向相同，丙图中一个力F产生了相同的效果。通过对力的大小进行分析可以发现，F的大小等于F1和F2的大小之和。 [2]从方向上看，丙图中力F的方向与甲图中F1、F2的方向是一致的，所以合力F的方向与两个力的方向相同。 （4）[1]对比乙、丙两图，乙图中两个力F1、F2方向相反，丙图中力F产生了相同的效果。分析力的大小可知，F的大小等于F1和F2中较大的力减去较小的力，即两个力大小之差。 [2]在方向上，丙图中力F的方向与乙图中两个力里较大的那个力的方向相同，所以合力F的方向与较大的力方向相同。 15．(1) 作用效果 和 (2) < 在三个钩码下方加挂一只钩码 【详解】（1）[1]在图1、图2两次实验中，同一根橡皮筋都被拉伸到同一点O，即形变程度相同，故两次实验中力的作用效果相同。 [2]在图1、图2两次实验中，力的作用效果相同，则两次实验中橡皮筋受到的拉力的三要素相同，故图1、图2两次实验中受到的拉力的大小相同，如图1、图2所示，若一个钩码的重力为G，则图2实验中橡皮筋受到的拉力为，方向竖直向下，图1实验中橡皮筋受到的两个拉力、，方向均为竖直向下，故可得出。故可以说明：作用在同一物体且在同一直线上的两个力，当它们方向相同时，图2中力的大小等于图1中两个力之和。 （2）[1]图3中，在橡皮筋一根细线上挂3个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂1个钩码，则两个力的方向相反，合力大小等于这两个力之差，合力方向与较大的那个力的方向相同，此时图3中的合力小于图1中的合力，故图3实验中力的作用效果没有图1实验中的效果明显，故图3中橡皮筋的伸长量小于图1中的伸长量，故图3中橡皮筋的伸长量与原长之和小于图1中的伸长量与原长之和，故AO'<AO。 [2]若要使橡皮筋下端重新回到O点，橡皮筋受到的拉力的合力需与图1（或图2）相同，所以可以在图3中三个钩码下方加挂一个钩码，此时图3实验中的合力与图1实验中的合力相等，力的作用效果相同，则橡皮筋的伸长量相同，故橡皮筋下端会重新回到O点。 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 $