期末专题复习：同一直线上二力的合成实验 2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024）

**基本信息** 聚焦同一直线上二力合成实验，通过多情境实验题系统强化等效替代法，构建“实验操作-现象分析-规律推导”的完整逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验原理与方法|5题|等效替代法（控制作用效果相同）|从力的形变效果切入，通过控制橡皮筋/弹簧拉伸至同一点建立合力与分力关系| |同向二力合成|4题|F=F₁+F₂（方向相同）|结合弹簧测力计/钩码数据，推导同向力合成规律，强化科学推理| |反向二力合成|4题|F=|F₁-F₂|（方向与较大力同）|对比不同方向力的作用效果，论证反向力合成规律，培养科学论证能力|

期末专题复习：同一直线上二力的合成实验 1．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。 2．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。 3．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） 4．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”）。 5．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。 6．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________。 7．图为小文同学做“探究同一直线上二力合成”实验。 (1)在甲、乙、丙三次实验中，都将弹簧测力计拉伸到B点，目的是使每次实验中力产生的________相同，这里利用的科学方法是________。 (2)分析比较图甲、乙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力之________，合力的方向与两个力的方向相同。 (3)图丙中，分析比较图甲、丙中拉力的方向可得出的结论是：在同一直线上，方向相反的两个力的合力方向与________（选填“较大”或“较小”）力的方向相同。 (4)图乙和图丙中，________（选填“>”“<”或“=”）。 8．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。 9．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______。 10．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)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。 (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差，方向跟________（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 11．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发生形变的道理，每次都要将E拉到Eˊ点的理由是使力的作用效果相同，这是运用了______的科学探究方法（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）； (2)在（b）实验中，若每个钩码重均为0.5N，则力F1、F2的合力大小为______，合力的方向跟力______的方向相同，（选填“F1”或“F2”）； (3)通过比较______和c两种情况（选填“a”“b”或“c”），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，方向跟较______（选填“大”或“小”）的那个力的方向相同。 12．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秤的挂钩上，每次实验时，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中，每次都将弹簧由A拉伸到B 位置，目的是___________， 用 到的实验方法是__________  法； (2)分析比 较图a与图b中拉力的方向及弹簧测力计的示数F1、F2可得出结论：在同一直线上，方向相同的两个力的合力大小F= _____________ （ 用 含F1、F2表达式作答） (3)图c验证了在同一直线上，方向相反的两个力的合力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的规律，则F3=____________ 13．同学们利用橡皮筋、定滑轮、钩码、绳子探究同一直线上二力的合成，如图所示，橡皮筋原长AE，在力F或、的共同作用下伸长到。 (1)实验中，每次均将橡皮筋右端拉至点，这样做的目的是_________； (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_________，方向跟_________（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 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 参考答案 1．(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 2．(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。 3． 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 4．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。 5．(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。 6． 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。 7．(1) 作用效果 等效替代法 (2)和 (3)较大 (4)= 【详解】（1）本实验中，三次都将弹簧拉伸到B点，目的是让每次力对弹簧的作用效果相同，用一个力等效替代两个力的共同作用，这种科学方法是等效替代法。 （2）由甲、乙可得实验结论 即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，合力方向与两个力方向相同，因此此处填“和”。 （3）由甲、丙可得，同一直线上方向相反的两个力，合力方向与较大的力方向一致，大小等于两个力的大小之差，由题给出，实验中合力方向和方向一致，因此填“较大”。 （4）乙中两个力的共同效果、丙中两个力的共同效果，都和甲中单个力F的效果相同，即、 因此 8．(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。 9．(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： 10．(1) 甲、丙 和 (2) 相反 较大 【详解】（1）[1][2]甲图中，在同一直线上方向相同的两个力共同作用下，使橡皮筋右端拉至E´点，丙图中，在一个力的作用下也有同样的效果，结合图甲、丙中钩码的个数，故通过比较图甲、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大小之和，方向跟这两个力的方向相同。 （2）[1][2]乙图中，橡皮筋在两个方向相反的力的作用下伸长到E´点，丙图中在一个力的作用下，橡皮筋右端拉至E´点，故通过比较图乙和图丙两种情况，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，方向跟较大的那个力的方向相同。 11．(1)等效替代法 (2) 1.5N F1 (3) b 大 【详解】（1）因力能使物体发生形变，则在钩码的拉力作用下橡皮筋会伸长；实验时，每次均将橡皮筋右端拉至E'点，橡皮筋伸长的长度相同，这样做的目的是控制力的作用效果相同，即运用了等效替代法的科学探究方法。 （2）[1][2]在（b）实验中，若每个钩码重均为0.5N，则力， 则合力大小为 结合图（c）可知合力的方向与F1的方向相同。 （3）[1][2]比较图b和图c知道，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，图b中F1挂了4个钩码方向向右，F2挂了1个钩码方向向左，图c中F方向向右，由此可知合力方向与较大的力方向相同。 12．(1) 使每次实验中力产生的作用效果相同 等效替代法 (2)F1+ F2 (3)5N 【详解】（1）[1]力可以改变物体的形状，在a、b和c三次实验中，都将弹簧由A拉伸到B 位置，弹簧的形变程度相同，则力的作用效果相同，故将弹簧拉伸到B点，目的是使每次实验中力产生的作用效果相同。 [2]实验中通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力，利用a图中测力计的示数来代换b、c两图中两个力的合力，这种方法叫做等效替代法。 （2）分析比较图a与b中的拉力，b图中两个力的合力与a图中的力大小相等，都为4N，b图中两个力分别为1N和3N，方向相同，从数量关系上分析，两个力的合力等于这两个分力的大小之和，并且方向跟两个力的方向相同，用表达式表示为。 （3）同理c图中两个力的合力与a图中的力大小相等，都为4N，同一直线上，方向相反的两个力的合力等于这两个分力的大小之差，所以F合=F3-F4=4N 由图知F4=1N，所以解得F3=5N。 13．(1)控制橡皮筋形变程度相同 (2) 甲和丙 和 (3) 之差 较大 【详解】（1）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。 （2）[1]合力方向跟这两个力的方向相同，由此可知是为了探究同一直线上方向相同的两个力的合成，因此选择图甲和图丙。 [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，所以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）[1][2]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，所以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。 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 $