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，通过控制形变相同构建合力规律，系统覆盖方向相同/相反两种情况，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| |----|-----------|----------|----------| |同方向合成|8题（含弹簧/橡皮筋装置）|等效替代法（控制形变相同）|实验现象→作用效果等效→合力=分力之和（方向相同）| |反方向合成|7题（含钩码/测力计组合）|等效替代法（控制形变相同）|实验现象→作用效果等效→合力=分力之差（方向与较大力同）|

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_______。 2．如图为探究“同一直线上两个力合成”的实验装置，橡皮筋上端固定在铁架台点，其下端同一点系有两根细线，铁架台上竖直固定一直尺用于记录位置，实验中使用的钩码相同。 (1)如图，在其中一根细线上系一个钩码，另一根上系两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置。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，如图所示，此时钩码的个数应为______只。图中两根细线的拉力与图中一根细线的拉力对橡皮筋的______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，图中力的大小等于图中两个力之______。 (2)如图所示，在橡皮筋一根细线上挂个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置，若撤去所有钩码，仅在左端细线上挂钩码，使橡皮筋下端仍然到达的位置，细线上须挂______只钩码。此实验说明：作用在同一物体且在同一直线上的两个力，当他们方向相反时，合力的大小等于这两个力之______，合力的方向与较______（选填“大”或“小”）的那个力的方向相同。 3．某同学在探究同一直线上二力合成的实验中，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拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图（a）、（b）、（c）所示： (1)在（a）（b）和（c）三次实验中，都将弹簧拉伸到OB，目的是使每次实验中力产生的__________相同。 (2)通过比较（a）和（b）两次实验，可知同一直线上方向相同两个力的合力大小等于这两个力大小之__________，方向跟这两个力方向__________。 (3)通过比较（a）和（c）两次实验，可知同一直线上方向相反两个力的合力等于这两个力大小之__________，方向跟__________（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 4．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） 5．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。 6．如图所示，是探究同一直线上二力合成的实验。 (1)该实验每次都需将橡皮筋EE′拉长至相同长度，是为了使力的作用效果相同，应用了力能使物体 _________ 的作用效果。 (2)比较甲、乙两图可知：同一直线上，方向相同的两个力F1、F2的合力大小F合＝ __________ （用F1、F2表示），方向和这两个力的方向相同。 7．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。 8．图是“探究同一直线上二力的合成”的实验装置，图中表示橡皮筋原来的长度，表示橡皮筋伸长的长度。 (1)在（a）（b）和（c）三次实验中，都将橡皮筋拉伸到，目的是使每次实验中力产生的作用___________相同； (2)（a）和（c）两次实验，是在探究同一直线上方向___________的两个力、与合力的关系； (3)在（b）实验中，若每个钩码重均为，则力、的合力大小为___________，合力的方向跟力___________的方向相同。 9．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。 10．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。 11．某实验小组的三名同学利用如图甲所示的装置探究同一直线上二力合成的规律，他们分别完成了三次测量。 (1)小明三次实验均将橡皮筋的右端拉伸到图中O点，是为了三次实验中力的____相同； (2)测量完成后，他们将各自测得的数据填在了下表中。 姓名 F/N F1/N F2/N F3/N F4/N 小明 2.6 1.0 1.6 3.6 1.0 小红 3.0 1.4 1.6 4.0 1.0 小刚 3.4 1.2 2.2 4.2 0.8 由实验数据可得：同一直线上的两个力，如果方向相同，合力大小F合=______________（用表中字母表示）；如果方向相反，合力大小F合=F3－F4； (3)根据上述结论，若橡皮筋上O′点受到三个力，大小方向如图乙，则这三个力的合力大小为________N。 12．实验小组的同学在探究同一直线上的二力合成，实验过程如图所示。 (1)小明研究两个力方向相同时的二力合成问题，实验过程如图甲所示。两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧，都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证力___________ （选填“作用效果相同”或者“相互平衡”）。 (2)仿照图甲所示的实验情景进行多次实验，可以得出的力F与力F1、F2的关系式为：__________ 。 (3)小华和小强研究两个力方向相反时的二力合成问题，实验方案分别如图乙、丙所示。图乙中，小华用两个测力计同时对弹簧右端的C处施加力F3、F4；图丙中，小强用两个测力计分别对弹簧两端的D、E处施加力F3、F4。图_____ 所示的实验方案符合此实验探究要求（选填“乙”或“丙”）。 13．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“=”）。 14．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。 15．甲、乙两组同学合作探究“同一直线上二力的合力”，他们将橡皮筋的一端固定，另一端与小圆环相连。如图所示，把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮筋至O点，记录F1、F2的大小。然后用一个弹簧测力计拉橡皮筋也至O点，记录F合的大小。他们改变O点的位置多次实验，记录的数据如表一、表二所示。 表一甲组 序号 F1/N F2/N F合/N 1 1.5 0.5 2.0 2 2.0 1.0 3.0 3 2.5 1.5 4.0 表二乙组 序号 F1'/N F2'/N F合'/N 1 5.0 3.0 2.0 2 7.0 4.0 3.0 3 9.0 5.0 4.0 (1)实验中通过__________使F合的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同； (2)比较图中橡皮筋伸长的长度可知，此实验采用的科学方法是__________； (3)分析比较表一的数据及相关条件可初步得出：同一直线上方向相同的两个力，合力的大小__________； (4)分析比较表二的数据及相关条件可初步得出：同一直线上方向相反的两个力，合力的大小__________。 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)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。 2．(1) 作用效果 和 (2) 差 大 【详解】（1）[1][2][3]探究同一直线上方向相同的两个力的合力：两个分力其中一根细线上系一个钩码，另一根上系两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置；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，此时钩码个数应为个，一个力的效果与两个力的效果相同。这个力就是两个力的合力，大小等于两个力之和。 （2）[1][2][3]探究同一直线上方向相反的两个力的合力：两个分力在橡皮筋一根细线上挂个钩码，另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置。仅在左端细线上挂钩码，使橡皮筋下端仍然到达的位置，细线上须挂只钩码，一个力的效果与两个力的效果相同。这个力就是两个力的合力，大小等于两个力之差，合力方向与较大的力的方向相同。 3．(1)作用效果 (2) 和 相同 (3) 差 较大 【详解】（1）每次均将弹簧右端拉伸到OB，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。 （2）[1][2]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，说明相当于的合力，即，故可得出结论：同一直线上方向相同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。 （3）[1][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，说明相当于的合力，即，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。 4． 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 5．(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。 6．(1)发生形变 (2)F1+F2 【详解】（1）力能改变物体的形状，作用在橡皮筋上的力，使橡皮筋拉长。 （2）设每一个钩码的重力为G，甲中作用在同一直线上的两个力F1＝2G，F2＝G，它们对橡皮筋的作用效果，和乙图中一个力的作用效果相同，所以F合＝F1+F2 7．(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。 8．(1)效果 (2)相同 (3) 1.5 F1 【详解】（1）同一橡皮筋伸长的长度相同时，力的作用效果相同。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。 （2）由（a）和（c）两次实验知，两个分力的方向相同，所以是在探究同一直线上方向相同的两个力F1、F2与合力F的关系。 （3）[1]在（b）实验中，若每个钩码重均为0.5N，则力F1=4×0.5N=2N F2=0.5N，两个分力方向相反，所以合力大小为F=F1-F2=2N-0.5N=1.5N [2]同一直线上两个相反的力的合力方向与较大的力方向一致，即与F1的方向相同。 9．(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。 10．(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 11．(1)作用效果 (2)F1+F2 (3)0.6 【详解】（1）三次实验均将橡皮筋的右端拉伸到图中O点，此时橡皮筋伸长的长度相同，即力的作用效果相同。 （2）根据上述表格数据分析可知，同一直线上的两个力，如果方向相同，合力为两个力之和，即 （3）同一直线上的两个力，如果方向相同，合力为两个力之和；同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于两个力之差；橡皮筋上O′点受到三个力，大小方向如图乙，则这三个力的合力大小为 12．(1)作用效果相同 (2) (3)乙 【详解】（1）本实验利用等效替代法，让两个力共同拉弹簧、和一个力单独拉弹簧都将弹簧右端拉到同一位置，目的是保证两种情况下力的作用效果相同 （2）同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于两个力的大小之和，因此力的关系式为。 （3）[1]探究同一直线上反向二力合成时，需要和甲实验一致，两个力都作用在弹簧的同一作用端，再通过对比作用效果得到合力；乙方案中两个力都作用在弹簧右端同一位置，符合探究要求，丙方案两个力分别作用在弹簧两端，不符合要求，因此选乙。 13．(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 14．(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。 15．(1)橡皮筋伸长的长度相同 (2)等效替代法 (3)等于这两个力大小之和 (4)等于这两个力大小之差 【详解】（1）实验中通过将橡皮筋拉伸到同一位置O点，使F合的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同。因为力可以使物体发生形变，当橡皮筋拉伸到同一位置时，说明力的作用效果相同。 （2）比较图中橡皮筋伸长的长度可知，此实验采用的科学方法是等效替代法。用一个力F合替代两个力F1、F2，且作用效果相同，这就是等效替代法。 （3）分析比较表一的数据及相关条件，甲组同学沿同方向拉橡皮筋，序号1中：F1=1.5N，F2=0.5N，F合=2.0N，F合=F1+F2；序号2中：F1=2.0N，F2=1.0N，F合=3.0N，F合=F1+F2；序号3中：F1=2.5N，F2=1.5N，F合=4.0N，F合=F1+F2。可初步得出：同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于这两个力大小之和。 （4）分析比较表二的数据及相关条件，乙组同学沿反方向拉橡皮筋，序号1中：F1′=5.0N，F2′=3.0N，F合′=2.0N，F合′=F1′-F2′；序号2中：F1′=7.0N，F2′=4.0N，F合′=3.0N，F合′=F1′-F2′；序号3中：F1′=9.0N，F2′=5.0N，F合′=4.0N，F合′=F1′-F2′。可初步得出：同一直线上方向相反的两个力，合力的大小等于这两个力大小之差，且合力方向与较大力的方向相同。 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 $