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

**基本信息** 聚焦同一直线上二力合成实验专题，以基础操作→数据分析→综合应用分层设计，强化科学探究与科学思维，适配期末复习知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础实验认知|实验原理（力的形变效果、等效替代法）、基本操作（控制变量、现象观察）|如第1、5题考查实验装置与操作要点，夯实物理观念| |实验数据分析|数据处理（合力计算）、科学推理（结论归纳）|如第6、8题通过表格数据推导合力规律，培养科学思维| |综合应用拓展|实际情境应用（篮球受力）、跨知识点联系（二力平衡）|如第7、12题结合力传感器与运动情境，提升科学探究与责任意识|

【期末实验专题复习】同一直线上二力的合成 1．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。 2．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_______。 3．小明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)此探究实验采用的科学方法的是_________； (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（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_________的两个力的合力大小等于_________（用文字表述），合力的方向与_________； (4)分析（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，方向相反的两个力合力大小等于_________（用公式表示），合力的方向与_________（选填“F3”或“F4”）的方向相同。 4．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。 5．如图甲所示是物理兴趣小组探究二力平衡条件时的实验情景： (1)如图甲所示，将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向______，并通过调整______来改变拉力的大小； (2)为了探究相互平衡的两个力是否需要在同一条直线上，小佳的操作是______，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图甲所示的情况下，小佳的下一步操作是______； (3)实验中考虑到小卡片受到了重力，所以会导致两个拉力实际并不在一条直线上，可以采用什么措施减小重力产生的影响？（写一条即可）______。 6．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。 7．下列图片所示的是“探究同一直线上二力的合成”的实验装置，图中AE表示橡皮筋原来的长度，EE'表示橡皮筋伸长的长度。 (1)在图a、b、c所示的三次实验中，都将橡皮筋拉伸到E'点，目的是使每次实验中力产生的______相同。 (2)图a、c所示的两次实验，是在探究同一直线上方向相同的两个力与合力的关系，由实验得出的关系是___________（填表达式）。 (3)竖直向上抛出一个重5N的篮球，假定篮球上升过程中受到的竖直向下的空气阻力恒为0.8N，则篮球上升过程中受到的合力等于___________N。 (4)小林想：如果作用在物体上的两个力不在同一直线上，而是互成一定的夹角，那么合力F的大小与两个分力的大小关系如何呢？他对此进行了探究，如图d所示。 ①橡皮筋原长为AB，通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力和，使橡皮筋伸长到C点，记录此时的大小；撤去力和后，用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F。为了使这个力F的作用效果与的作用效果______，应使橡皮筋______，记录此时F的大小。 ②先后两次改变和的夹角，重复步骤①，得到三次实验的数据，如下表所示： 实验序号 /N /N 和的夹角 合力F/N 1 4 5 8.7 2 4 5 8.3 3 4 5 7.8 备注： 分析实验数据可知，当两个力不在同一直线上时，其合力大小F______（选填“等于”或“不等于”），且在、大小不变的情况下，合力F的大小随着与夹角的增大而______。 8．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。 9．如图，实验先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上。 (1)用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并记录两个力的大小和，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小为F，通过实验可知：F______，合力的方向跟这两个力的方向______。 (2)实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在______直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 (3)完成试验后，同学们交流讨论如果把一个重为2N的苹果竖直向上抛出，苹果在空中受到重力和空气阻力的作用，若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为、，则______。（选填“一定大于”“一定小于”或“一定等于”） 10．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。 11．如图所示，探究同一直线上二力的合成，请回答下列问题： (1)通过_______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)通过_______两幅图可得出：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。 (3)实验中三次橡皮筋伸长的长度相同，这种实验方法是_______。 12．小叶使用力传感器代替钩码探究“二力平衡条件”实验，如图甲，获得拉力F1、F2随时间变化的图像，如图乙所示。力传感器的工作原理主要是通过感知力敏元件（如弹性体）在外力作用下的形变，并将这种形变转换为电信号输出。 (1)在实验中应使用_________硬纸板（选填“轻质”或“厚重”）。 (2)图甲中，拉动硬纸板、孔，硬纸板处于静止状态，水平方向受到两端拉钩的合力________（选填“为零”、“方向向左”或“方向向右”）。 (3)分别从、孔向两侧水平拉动硬纸板，观察硬纸板的运动状态，以上操作是为了探究二力平衡时，两个力的作用线是否________。 (4)与图丙的教材实验装置相比，使用力传感器的优点：________。 13．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。 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． 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。 2．(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。 3．(1)等效替代法 (2)相同 (3) 相同 两个力之和 与这两个力的方向相同 (4) F合=F3-F4 F3 【详解】（1）实验中是通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力，利用了a图中测力计的示数来代换b、c两图中两个力的合力，这种方法叫等效替代法。 （2）图a中力F的作用效果为4N，图B中F1、F2两个力的合力为4N，图c中F3、F4两个力的合力为4N，因此由图（a）、（b）、（c）表明：力F的作用效果和力F1、F2（或F3、F4）的作用效果是相同的。 （3）[1][2][3]分析比较图中（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。 （4）[1][2]c图中，两个力的方向相反，F3、F4的合力大小为F合=F3-F4=5N-1N=4N 与图a中拉力的大小相同，合力的方向与F3的方向相同，即合力方向与较大的力的方向相同。 4．(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。 5．(1) 相反 钩码个数 (2) 见解析 见解析 (3)用质量更小的卡片 【详解】（1）[1]两个拉力分别向左、向右，所以两个力的方向相反。 [2]通过改变钩码的个数来改变拉力大小，这是控制变量法的应用。 （2）[1]将小卡片转过一个角度，以此来探究两个力是否需要在同一直线上。 [2]把小卡片剪成两半，使两个力分别作用在两个物体上，验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。 （3）用质量更小的卡片，这样小卡片的重力对实验的影响可忽略，从而减小重力产生的影响。 6．(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 7．(1)效果 (2) (3)5.8 (4) 相同 拉伸的长度相等 不等于 减小 【详解】（1）在图a、b、c所示的三次实验中，都将橡皮筋拉伸到E'点，目的是使每次实验中力产生的效果相同。 （2）由图a、c所示的两次实验，是在探究同一直线上方向相同的两个力与合力的关系，由实验得出的关系是。 （3）当两个力作用在同一条直线上且方向相同时，合力等于这两个力之和，所以篮球上升过程受到的竖直向下的阻力和竖直向下的重力，则篮球上升过程受到的合力为。 （4）[1][2][3][4]因为要使用等效替代法，所以为了使充当合力的力F的作用效果与那两个力的作用效果相同，应使橡皮筋拉伸的长度相等，记录此时F的大小。分析实验数据可知，当两个力不在同一直线上时，其合力大小F不等于，且在、大小不变的情况下，合力F的大小随着 与 夹角的增大而减小。 8．(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 9．(1) = 相同 (2)同一 (3)一定大于 【详解】（1）[1][2]通过实验和力的合成知识可知，两次拉的位置相同，两次力的作用效果相同，说明两次力的大小相同，即F=，合力的方向跟这两个力的方向相同。 （2）根据力的三要素知识，若要使力的作用效果相同，则力的作用点、大小和方向都要相同，故实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在同一直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 （3）苹果在上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，合力的大小为两个力之和，方向向下；在下降过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，合力的大小为两个力之差，方向向下，因此一定大于。 10．(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。 11．(1)a、c (2)b、c (3)等效替代法 【详解】（1）图 a 中展示了两个在同一直线上、方向相同的力F1​和F2​共同作用于橡皮筋；图 c 中是一个单独的力作用在橡皮筋上，且使橡皮筋伸长到与 a 图中两个力共同作用时相同的位置 。这表明一个力的作用效果和两个同方向力的作用效果相同，可得出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，所以是 a、c 两幅图。 （2）图 b 中两个力F1​、F2方向相反，图 c 中用一个力等效替代 b中两个力的共同作用效果，且橡皮筋伸长长度相同，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，所以通过b、c 两幅图可得出该结论 。 （3）在这个实验中，用一个力作用在橡皮筋上，使橡皮筋伸长的长度与两个力共同作用在橡皮筋上时伸长的长度相同，即一个力的作用效果和两个力的作用效果相同，这种实验方法就是等效替代法。 12．(1)轻质 (2)为零 (3)作用在同一直线上 (4)更直观、更方便改变力的大小 【详解】（1）实验中应使用轻质硬纸板，这是为了减小重力对实验的影响。 （2）硬纸板处于静止状态，则硬纸板处于平衡状态，则硬纸板受平衡力，所以水平方向受到的合力为零。 （3）分别从A、C孔向两侧水平拉动硬纸板，观察硬纸板的运动状态，此时两个力不在同一直线上，是为了验证二力平衡时是否作用在同一条直线上。 （4）图丙的教材需要通过改变钩码的数量来改变拉力大小，使用力传感器具有更直观、更方便改变力的大小等优点。   13．(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。 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 $