期末实验专题复习--探究同一直线上二力的合成-2025-2026学年苏科版物理八年级下学期
2026-07-02
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 一、二力平衡,三、力与运动的关系 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 851 KB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58608322.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**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“实验操作-数据归纳-规律应用”的方法体系,逻辑贯穿合力概念生成与规律推导,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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|1-6题|等效替代法(控制作用效果相同)|从实验现象(弹簧/橡皮筋形变)建立合力与分力的等效关系|
|规律探究|7-12题|同向合力F=F₁+F₂、反向合力F=|F₁-F₂|(方向与较大力一致)|通过多组数据归纳同一直线上二力合成的数量关系与方向规律|
|综合应用|13-15题|平衡力合力为0及运动状态分析|将合成规律迁移应用于平衡状态判断,体现物理观念的应用拓展|
内容正文:
期末实验专题复习--探究同一直线上二力的合成
1.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”)。
2.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,如图所示。
(一)把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后,沿水平方向向右同时拉橡皮筋,将小圆环拉至点,并记录两个弹簧测力计的示数、;
(二)只用一个弹簧测力计拉橡皮筋,将小圆环再次拉到点,记下弹簧测力计的示数;
(三)用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋,将小圆环拉至点,并记下两个弹簧测力计的示数、。改变拉力的大小,多做几次实验。实验数据记录如表格。
①
3
2
1
5
2
3
1.8
1.2
②
1.6
3
1.5
1.5
4
1
(1)步骤(二)中,小明认为“拉橡皮筋即可,不必将小圆环再次拉到点”。他的观点是______(选填“正确”或“错误”)的。因为我们要让与、的合力具有相同的______;
(2)表格中有两处遗漏,请补全:①______②______;
(3)分析数据,我们得出:同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小______,合力的方向与这两个力的方向相同;如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较______的力的方向相同;
(4)根据实验我们可知:平衡力的合力为______,所以物体受平衡力时,运动状态______(选填“改变”或“不改变”)。
3.如图所示,橡皮筋原长AE,在力和的共同作用下伸长到,也可以在力F的作用下伸长到,仔细观察图中实验现象:
(1)通过比较图______和丙可知: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______。
(2)通过比较图乙和图丙两种情况,可知同一直线上方向______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”)的那个力的方向一致。
4.在学习了简单机械的相关知识后,小明对课本中演示实验“研究同一直线上的二力的合成”进行了改进。橡皮筋原长AE,如图所示,三次用不同的方法都将E点拉伸至E'点,并记录下每次弹簧测力计的示数。
(1)实验装置中定滑轮的作用是______,每次实验都要将E点拉伸至E'点,目的是让每次实验中力的______相同;
(2)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______,方向跟这两个力的方向相同;
(3)通过比较图乙、丙两种情况,可知同一直线上方向______的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,方向跟______(选填“较大”或“较小”)的那个力的方向相同。
5.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F的作用效果,与______作用的效果相同;
(2)小明又用两个弹簧测力计互相拉动,如图所示,左边弹簧测力计示数一定等于右边弹簧测力计示数,因为、是______关系。(选填“平衡力”或“相互作用力”)
6.研究同一直线上二力合成,同学们采用如下步骤(配合如图所示)。
甲:将橡皮筋一端固定,另一端有一个小环;
乙:用一支弹簧测力计拉橡皮筋,将小环拉到O点,记下此时测力计的示数。
丙:两支弹簧测力计分别用细绳拉住橡皮筋的小环,也将小环拉到O点,记下两支测力计的示数和。
(1)通过以上实验步骤可知,_____是_____的合力(选填:、、)。
(2)做步骤丙时,橡皮筋的小环是否一定要再次拉到O点:_____(选填“一定”“不一定”),其目的是_____。
(3)某小组做步骤丙时,与题干的步骤丙手法不一样:他们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。他们的做法里,两支测力计的示数(相当于和)是否一定相等:_____(选填“一定”“不一定”),他们这个做法是否能研究出二力合成的原理:_____(选填“能”“不能”)。
7.用图甲所示装置“探究二力平衡条件”的实验,在细线的两端挂上等质量的钩码,卡片保持静止。
(1)实验中,钩码的重力远大于卡片的重力,故卡片的重力可以忽略不计;
(2)实验过程中,小明在右侧加挂一个钩码,发现卡片向右加速运动,说明相互平衡的两个力必须______;
(3)如图乙所示,将卡片下拉一定距离,松手后发现卡片又恢复图甲状态,此操作______(选填“能”或“不能”)得到“相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上”这一结论;
(4)如图丙所示,小明把两根细线都挂到左支架的滑轮上,松手后小卡片做加速运动。由此得出:相互平衡的两个力的方向必须相反。同组同学认为小明的实验过程不充分,因为______。
8.小华利用橡皮筋、定滑轮、钩码、细线来“探究同一直线上两个力的合成”,实验装置如图所示。图甲中橡皮筋原长AE,在力、的共同作用下,橡皮筋右端伸长到:
(1)图乙中,小华只在其中一根细线上挂钩码(所挂钩码未画出),在不断增加钩码的过程中,应使橡皮筋右端伸长到何处时再记录所挂钩码的个数?_______;
(2)通过比较图甲、乙的操作可知:同一直线上的两个力,方向相同时,合力大小等于这两个力的大小之_____,方向跟这两个力的方向_________;
(3)图丙中橡皮筋右端也伸长到了,但滑轮分居在两侧,请在图丙的虚框中画出一种符合条件的钩码数情况______。
9.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_______。
10.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”)。
11.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。
12.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秤的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由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)比较图中(a)与(b)或(a)与(c)可知,此探究实验采用的科学方法的是____________
(2)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产生的____________相同。
(3)分析比较图中(a) (b)两次实验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之和,并且方向跟这两个力的方向相同,即____________(用公式表示)。
(4)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大小等于这两个分力的大小之差,并且方向与较大力的方向相同,即____________(用公式表示),合力的方向与____________(选填“F3”或“F4”)的方向相同。
13.在“探究同一直线上两个力的合成”中,小明采用了如图所示的实验装置进行实验。
(1)在橡皮筋两端系有两根细线,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,记录此时橡皮筋到达的位置。
(2)撤去所有钩码,仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码,要使橡皮筋下端仍达到位置,需要挂__________个钩码。
(3)通过上述实验发现:作用在同一物体且在同一直线上的两个力方向相反时,合力大小等于__________(选填“两个力之和”或“两个力之差”),合力方向与__________(选填“较大”或“较小”)的那个力的方向相同。
14.同学们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秤的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由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)比较图中(a)与(b)或(a)与(c)可知,此探究实验采用的科学方法是____________;
(2)由图(a)、(b)、(c)表明:力F的作用效果和力F1、F2(或F3、F4)的作用效果是________;(选填“相同”或“不同”)
(3)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等于______________,合力的方向______________;
(4)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________的两个力的合力大小等于两个力大小之差,合力的方向______________。
15.利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律,首先将弹簧的B端固定,再用两个弹簧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。再用一个弹簧测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录下此时拉力的大小与方向。
施力情况
大小
方向
用两个弹簧测力计
F1=2.5N
向右
F2=lN
向左
用一个弹簧测力计
F=1.5N
向右
(1)从上表的记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是:__________。(用字母表示)
(2)实验中用一个弹簧测力计拉弹簧时,为什么仍要将弹簧A端拉伸到O点再读数?_______________。
(3)若要得到完整的同一直线上二力合成的规律,你的建议是:__________。
试卷第1页,共3页
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《期末实验专题复习--探究同一直线上二力的合成-2025-2026学年苏科版物理八年级下学期》参考答案
1.(1) 作用效果 等效替代
(2) 较大
【详解】(1)实验中两次把弹簧A端拉到同一点O,是为了保证两个力共同作用在物体上时,它们共同的作用效果和一个力单独的作用效果完全相同;这种用一个力等效替代另两个力的作用效果的方法,叫等效替代法;
(2)从表格记录中可知,则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可写为,合力的方向与较大的力方向一致。
2.(1) 错误 作用效果
(2) 4.6
(3) 之和 大
(4) 0 不改变
【详解】(1)[1][2]实验中,每次都要将小圆环拉到点,使得橡皮筋的形变相同,让与、的合力具有相同的作用效果,根据等效替代法,、的合力等同。所以小明的观点错误。
(2)[1]实验中要记录所有弹簧测力计的示数,所以①处内容为“”。
[2]由表中数据可知,
所以②处力的大小为
(3)[1]由表中数据可知,
所以同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和。
[2]由表中数据可知,
则与、的合力具有相同的作用效果,且实验中较大,可得:同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力的方向相同。
(4)[1][2]一对平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上,力的作用效果可以相互抵消,所以平衡力的合力为0;力可以改变物体的运动状态,物体受平衡力时,合力为0,相当于不受力,则运动状态不改变。
3.(1) 甲 和 相同
(2) 相反 差 较大
【详解】(1)[1][2][3]分析图中分力与合力的特点,找出合力的大小、方向与分力的关系,力的作用效果是使橡皮筋伸长,橡皮筋伸长量相同表明力的作用效果相同。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。
(2)[1][2][3]分析图中分力与合力的特点,找出合力的大小、方向与分力的关系,力的作用效果是使橡皮筋伸长,橡皮筋伸长量相同表明力的作用效果相同。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。
4.(1) 改变力的方向 作用效果
(2) 甲、丙 和
(3) 相反 较大
【详解】(1)[1]实验装置中定滑轮的作用是改变力的方向,使测力计竖直方向的拉力改为水平方向上的拉力。
[2]每次实验都要将E点拉伸至E'点,控制橡皮筋光的伸长量相同,所以目的是让每次实验中力的作用效果相同,从而反映合力的大小相同。
(2)[1][2]比较图甲、丙,甲图中同一直线上方向相同的两个力的合力作用效果与丙图中力的作用效果相同,说明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)[1][2]比较图乙、丙两种情况,乙图中同一直线上方向相反的两个力的合力作用效果与丙图中力的作用效果相同,说明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。
5. 和的共同作用相同 相互作用力
【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,与和的共同作用的效果相同。
(2)[2] 、两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力。
6.(1) 和
(2) 一定 保证两次实验的力作用效果相同
(3) 一定 不能
【详解】(1)[1][2]从橡皮筋的形变效果来看,的作用效果与和共同作用的效果相同,根据合力的定义可知是和的合力。
(2)[1]要研究合力与分力的大小关系,必须保证橡皮筋的形变效果相同,因此一定要再次拉到O点。
[2]只有在保证两次实验力的作用效果相同的前提下,才能得出正确的合力与分力的大小关系。
(3)[1]当第二支测力计钩住第一支测力计的铁圈向外拉时,第一支测力计受到橡皮筋的拉力和第二支测力计的拉力是一对平衡力,大小相等;第二支测力计对第一支测力计的拉力与第一支测力计对第二支测力计的拉力是一对相互作用的力,大小相等,因此两支测力计的示数一定相等。
[2]要研究出二力合成的原理,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,无法合成,所以也不能研究出二力合成的原理。
7. 大小相等 不能 只做一次实验得出结论具有偶然性
【详解】(2)[1]在图甲的初始状态下,卡片两端挂等质量的钩码,卡片保持静止,说明此时卡片受到的左右两个拉力大小相等。然后 小明在右侧加挂一个钩码,此时右侧的拉力大于左侧的拉力。发现卡片向右加速运动,说明卡片不再处于平衡状态。对比前后状态,当两个力大小不相等时,物体不能保持平衡。因此,相互平衡的两个力必须大小相等。
(3)[2]在图乙的操作中,卡片被下拉后,两个拉力不仅不在同一直线上,而且这两个力的方向也不是相反的。要探究“相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上”,应该控制力的大小相等、方向相反,只改变它们是否在同一直线上。图乙的操作改变了力的方向和作用线两个变量,不符合控制变量法的要求,因此不能得出相应的结论。
(4)[3]科学探究中,为了得出普遍规律,通常需要多次改变实验条件进行实验。小明仅仅通过一次“两个力方向相同导致不平衡”的实验,就得出“方向必须相反”的结论是不充分的。为了验证方向相反是必要条件,还需要在其他不同方向的情况下进行实验,排除偶然性。
8.(1)E′
(2) 和 相同
(3)
【详解】(1)在探究同一直线上两个力的合成实验中,要保证力的作用效果相同。图甲中力、共同作用使橡皮筋右端伸长到,那么图乙中用一个力作用时,也应使橡皮筋右端伸长到,这样才能保证这个力的作用效果与图甲中两个力的共同作用效果相同。
(2)[1][2]甲图中两个力分别为1个钩码和2个钩码的力,乙图中是3个钩码的力,且橡皮筋伸长相同(作用效果相同),可得:同一直线上方向相同的两个力,合力的大小等于二力之和,合力的方向与二力方向相同。
(3)图甲中两个力、方向相同,合力使橡皮筋右端伸长到,合力为3个钩码。图丙中滑轮分居在E'两侧,要使橡皮筋右端也伸长到,即合力效果相同,因为同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于较大力减去较小力,方向与较大力方向相同,所以只要保证两个力方向相反且满足一定的大小关系即可。比如左边挂1个钩码,右边挂4个钩码,如图所示:
9.(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。
10.(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。
11.(1) 仍到达位置O 两个力不在同一直线
(2)2
(3)0
【详解】(1)[1]撤去所有钩码后,需要在单根细线上挂钩码使橡皮筋下端仍到达位置O,这样可以通过一个力的作用效果来等效替代之前两个力的共同作用效果。
[2]选用长短不同的细线可以确保两个钩码的拉力方向在同一条直线上,避免并排放置时两个拉力方向产生夹角,导致合力测量不准确。
(2)在图(b)中,三个钩码向下的拉力为1.5N,通过滑轮的一个钩码产生向上的拉力为0.5N,所以橡皮筋受到的合力为1.0N。要使橡皮筋下端仍到达位置,需要在细线上挂2个1.0N钩码,这样才能产生相同的效果。
(3)当两个小孩同时推箱子时,箱子处于平衡状态,说明地面对箱子的静摩擦力f=12N-4N=8N,也说明地面给箱子的最大静摩擦力至少能达到8N,左侧小孩松手后,只剩下F乙=4N的推力,此时静摩擦力会自动调整大小与之平衡,因此箱子仍保持静止状态,所受合力为0,只有当推力超过最大静摩擦力时,箱子才会开始运动。
12.(1)等效替代法
(2)作用效果
(3)F=F1+F2
(4) F=F3-F4 F3
【详解】(1)在这个实验中,用一个力产生的效果与两个力共同作用产生的效果相同来探究二力合成,这种科学方法是等效替代法。
(2)力可以使物体发生形变,将弹簧拉伸到B点,弹簧的形变程度相同,也就意味着每次实验中力产生的作用效果相同。
(3)在同一直线上,方向相同的两个力,其合力大小等于这两个分力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同,用公式表示为
(4)[1][2]在同一直线上,方向相反的两个力,其合力大小等于这两个分力的大小之差,因为大于,用公式表示为
合力方向与较大力的方向相同,所以合力的方向与的方向相同。
13. 2 两个力之差 较大
【详解】[1]在同一直线上,当两个力方向相反时,一个力相当于3个钩码的重力,另一个力相当于1个钩码的重力,合力大小等于这两个力之差,即个钩码的重力。撤去所有钩码,仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码,要使橡皮筋下端仍达到位置O′,也就是要产生与之前两个力作用时相同的效果,所以需要在橡皮筋下端挂2个钩码。
[2][3]通过上述实验,我们看到一个力是3个钩码重力,另一个力是1个钩码重力,方向相反时,等效于2个钩码重力的作用效果,所以作用在同一物体且在同一直线上的两个力方向相反时,合力大小等于两个力之差。因为3个钩码重力的力较大,合力方向与3个钩码重力这个较大的力的方向相同,所以合力方向与较大的那个力的方向相同。
14.(1)等效替代法
(2)相同
(3) 两个力的大小之和 与这两个力的方向相同
(4) 相反 与较大的力的方向相同
【详解】(1)在实验中,用一个力的作用效果替代两个力的作用效果,这种用一个量替代多个量且效果相同的方法,叫做等效替代法。
(2)每次实验都将弹簧由A拉伸到B位置,弹簧的形变是一致的,说明力F与力F1、F2(或F3、F4)对弹簧的拉伸效果是一样的,即作用效果相同。
(3)[1][2]图(a)中力F=4N,图(b)中F1=1N,F2=3N,两个力方向相同,而在大小上1N+3N=4N,等于力F的大小;同时合力方向与F1、F2的方向相同,所以得出在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小之和,合力方向与这两个力的方向相同。
(4)[1][2]图(a)中力F=4N,图(c)中F3=5N、F4=1N,两个力方向相反,而在大小上5N-1N=4N,等于力F的大小;合力方向与较大的力F3的方向相同,所以得出在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于两个力大小之差,合力方向与较大的力的方向相同。
15.(1)
(2)保证一个弹簧测力计施加的力的作用效果和两个弹簧测力计施加的力的作用效果相同
(3)探究同一直线上同方向上的两个力的合成规律
【详解】(1)由表中数据可知,当力的作用效果相同时,一个弹簧测力计施加的力等于同一直线上相反方向上的两个力之差,即。
(2)实验中用一个弹簧测力计拉弹簧时,为了保证一个弹簧测力计施加的力的作用效果和两个弹簧测力计施加的力的作用效果相同,所以仍要将弹簧A端拉伸到O点再读数。
(3)同一直线上二力的合成既有反方向上两个力的合成,也有同方向两个力的合成,所以要得到完整的同一直线上二力合成的规律,还需探究同一直线上同方向上的两个力的合成规律。
答案第1页,共2页
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