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

**基本信息** 该专项聚焦同一直线上二力合成实验，通过15道题系统训练科学探究过程，以等效替代法为核心，构建“实验操作-现象分析-规律总结”的完整逻辑链，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验操作与方法|8题|等效替代法（控制作用效果相同）、控制变量法（拉伸至同一点）|从弹簧/橡皮筋形变现象到合力概念生成| |结论推导与应用|7题|合力公式（同向F=F1+F2，反向F=|F1-F2|）|从实验数据到二力合成规律的模型建构|

期末实验专题复习-同一直线上二力的合成 1．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。 2．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。 3．如图所示，在探究同一直线上方向相同的两个力的合成时。 在进行丙实验时，某小组把一支测力计钩住橡皮筋小环，第二支测力计钩住前一支测力计的铁圈，然后向外拉第二支测力计，也把橡皮筋小环拉到O点。他们的做法是否能研究出二力合成的原理：_______ （选填“能”“不能”）。 4．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________。 5．探究同一直线上的二力合成 实验装置如图所示。橡皮筋原长为AE，用下列三种方式拉橡皮筋，使其都伸长到，记录拉力的大小和方向。 1．用方向相同的二力F1和F2同时拉伸橡皮筋至（图a）； 2．用方向相反的二力F1和F2同时拉伸橡皮筋至（图b）； 3．用一个力F拉伸橡皮筋至（图c）。 请分析实验中获得的信息，能得出什么结论? 6．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，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A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。 （1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使两次_________相同。 （2）通过该实验可知F与、的大小关系是_________。（用字母表示） 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．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。 9．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。 10．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。 11．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。 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．下图是小李同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力F与F1、F2的关系”的实验，请回答下列问题∶ F1/N 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 F2/N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 F/N 1.8 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8 (1)如图所示，小李同学在实验中两次将弹簧都从点A拉伸到同一点B，是为了使两次实验中力的______相同，这是运用了______（选填“控制变量法”“等效替代法”或“转换法”）的研究方法。 (2)小李经过多次实验得到下表数据，根据数据可知图b中弹簧测力计示数F=______N。 14．如图所示是某实验小组在探究同一直线上的两个力的合成的实验装置． (1)如图（a）所示，橡皮筋下端系两根细线，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，拉力的大小分别为和，此时橡皮筋下端被拉伸到O位置。如图（b）所示，在橡皮筋下端细线上挂三个钩码，拉力的大小为，橡皮筋下端也被拉伸到O位置。由此可得：同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力_______，方向跟这两个力的方向_______。合力大小的表达式为_______。 (2)如图（c）所示，橡皮筋下端系两根细线，在其中一根细线上挂三个钩码，另一根细线跨过滑轮后挂一个钩码，拉力的大小分别为和，此时橡皮筋下端被拉伸到位置。如图（d）所示，橡皮筋下端细线上挂两个钩码，拉力的大小为，橡皮筋下端也被拉伸到位置。由此可得：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_______相同．合力大小的表达式为_______。 15．在“探究同一直线上二力的合成”实验中，小明把一根橡皮筋的一端固定在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，他都将橡皮筋由A点（A点为橡皮筋原长）水平拉伸到B点。研究过程及实验数据如图所示。 (1)实验前应将弹簧测力计在______（选填“水平”或“竖直”）方向调零； (2)在a、b、c三次实验中，小明都将橡皮筋从A点拉伸到同一点B，是为了使三次实验中力的______相同，这里用到了物理上的研究方法是______（选填“等效替代法”或“转换法”）； (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______，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”）的力方向一致。 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 参考答案 1．(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。 2．(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 3．不能 【详解】研究二力合成的原理，必须让两个力作用在同一物体上。第一支测力计的拉力作用在橡皮筋上，而第二支测力计的拉力作用在第一支测力计上，两个测力计的拉力不是作用在同一物体上，所以不能研究二力合成的原理。 4． 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。 5．在三次实验中，橡皮筋都被拉伸到，每次的作用效果是相同的，因此，力F就是力和的合力。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；方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向与较大的那个力的方向相同。 【详解】在三次实验中，橡皮筋都被拉伸到，每次的作用效果是相同的，因此，力F就是力和的合力。实验中获得的信息，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，即 且方向与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，大小等于这两个力的大小之差，即 且方向与较大的那个力的方向相同。 6． 作用效果 F=F1+F2 【详解】（1）[1]实验时，用两个测力计沿相同方向拉A端，使皮筋A端拉伸到O点读数，用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使F的作用效果，与F1和F2共同作用的效果相同。 （2）[2]通过该实验可知，F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同，则 F=F1+F2 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)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。 9．(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。 10．(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。 11．(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。 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) 作用效果 等效替代法 (2)3 【详解】（1）[1][2]弹簧的伸长反映了力的作用效果，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b弹簧测力计示数 14．(1) 之和 相同 (2) 之差 较大的那个力的方向 【详解】（1）[1][2][3]由（a）（b）两图可知，方向相同的两个力F1=0.5N、F2=1N共同拉橡皮筋，与只用一个力F=1.5N单独拉橡皮筋，最后橡皮筋下端都被拉伸到O位置，即橡皮筋的伸长量相同，且0.5N+1N=1.5N，所以可得：同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力之和，方向跟这两个力的方向相同。合力大小的表达式为。 （2）[1][2][3]由（c）（d）两图可知，方向相反的两个力F1'=1.5N、F2'=0.5N共同拉橡皮筋，与只用一个力F'=1N单独拉橡皮筋，最后橡皮筋下端都被拉伸到O'位置，即橡皮筋的伸长量相同，且1.5N-0.5N=1N，所以可得：同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力之差，方向跟较大的那个力的方向相同。合力大小的表达式为。 15．(1)水平 (2) 作用效果 等效替代法 (3) 两个力的大小之和 大 【详解】（1）实验中在水平方向使用弹簧测力计，所以实验前应将弹簧测力计在水平方向调零。 （2）[1][2]在a、b、c三次实验中，小明都将橡皮筋从A点拉伸到同一点B，弹簧伸长的长度相同，这样做的目的是控制力的作用效果相同。根据等效替代法，三次实验中合力相同。 （3）[1]比较（a）和（b）两次实验可知，（b）中两个力的作用效果与（a）中一个力的作用效果相同，说明F相当于F1、F2的合力，则，故可得出结论：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这两个力大小之和，方向跟这两个力方向相同。 [2]比较（a）和（c）两次实验可知，（c）中两个力的作用效果与（a）中一个力的作用效果相同，说明F相当于F4、F3的合力，则，故可得出结论：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，方向跟较大的那个力的方向相同。 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 $