人教版八年级物理下册《同一直线上二力的合成》专项测试卷（带答案解析）

人教版八年级物理下册《同一直线上二力的合成》专项测试卷(带答案解析)

1.小纥探究同一直线上两个力的合成，选用了橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子等器材，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，图中AE表示橡皮筋原来的长度，每次都要将七拉到E的目的是

(2)通过比较两种情况，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,方向跟这两

个力的方向相同；

(3)通过比较乙和丙两种情况，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

的那个力的方向相同。

2.利用下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8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。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

拉弹簧人端，仍将人端拉伸到。点，记录下此时拉力的大小与方向。实验中两次将弹簧人端都拉伸到同一点。的

目的是使两次力的相同，这种研究方法叫法。(选填“等效替代”“转换”或“控制变量”)

4…以/

A

3.在“探究同一直线上二力的合成”实验中，实验装置如图所示，忽略橡皮筋和涓轮自身重力，橡皮筋原长为AE,

用三种方式拉伸橡皮筋使其均伸长到AE位置：甲用方向相同的两个力B和乃同时拉；乙用方向相反的两个力Fi

和尸2同时拉：丙用一个力?单独拉。

(1)实验中，除了图中的滑轮、钩码、橡皮筋，还需要的测量工具是:

(2)每次拉伸橡皮筋都要使其伸长到AE位置,这样操作的目的是：

(3)分析实验现象可得结论：作用在同一宜线上方向相反的两个力的合力大小等于,方向与较大力的方向相

同。

4.生活中一个人提一桶水很费力，两个人一起提就轻松多了，一个力的作用效果，可以跟两个力共同作用的效果

相同。想到这个现象小明用橡皮筋、滑轮、钩码(每个重1N)和同学一起探究同一直线上二力的合成，实验步骤

如下不计绳重及摩擦)

(1)①如图甲所示，橡皮筋原长为AE,在向右的力5和向右的力F2的共同作用下伸长到AE'；

②如图乙所示，橡皮筋在向右的力片和向的力F?的共同作用下仲K到AE；

③如图丙所示，撤去”和死后，用向右的力尸作用在橡皮筋上，使橡皮筋

(2)通过比较两次实验，可得出结论：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

与这两个力的方向;

(3)通过比较两次实验，可得出结论：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，方

向与较的那个力的方向相同。

5.小勇同学利用橡皮筋、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B、斤的共同作用下均伸长到

(1)通过比较两图情况，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、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_______,方向

跟(较大/较小)的那个力的方向相同。

6.利用如卜.装置“探究同一直线上二力的合成”的实验，图中4E表示橡皮筋原来的长度，EE'表示橡皮筋伸长的长

度。

（1）在（a）图实验中，B、尸2两个力的方向是o

（2）在（a）、（b）和（c）三次实验中，都将橡皮筋拉伸到AEL目的是使每次实验中力产生的作用相同。

（3）（a）和（c）两次实验，B、F2与合力F的关系是___________。

（4）在（b）和（c）实验中，合力尸的方向跟力的方向相同。

7.某小组同学在“探究同一直线上两个力的合成”实验中，把一根轻质弹簧的左端固定在。点，右端系有一长一短

两根轻细线，可与弹簧秤的挂钩连接.实验时，用弹簧秤通过细线拉弹簧右端，每次都将弹簧右端由A拉伸到B

位置.第一次只用一只弹簧秤拉短细线（如图甲所示）；第二次用两只弹簧秤同时同方向分别拉长、短细线（如图

乙所示）；第三次用两只弹簧秤同时反方向分别拉长、短细线（如图丙所示）.实验数据如图所示.

B系在斗黄右谓一长一短两根细戊

：..二

QQQQQ尿一上£三三j曲..............甲

尸-4牛

d

f

r

f顿畋》r信寻，…乙

d

F产3牛F尸I牛

回«0。0。峥Tl?”钟x:H>.....................内

8=1牛q尸K牛

（1）图甲、乙表明：力/单独作用时与力匕、人共同作用时的相同，所以力尸叫作力E、6的：本实

验采用的主要科学方法是______（转换/等效替代/控制变量）法；

（2）分析比较图甲与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，合力的方向与这两个力的方向相同；

（3）分析比较图甲与丙中拉力的方向及弹簧秤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,合力的方向与（用/巴）的方向相同.

8.在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成.

⑴小慧研究同一直线上二力的合成，实脸如图所示：橡皮筋原长为人B,将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连.把

两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至C点静止不动，记录两个

弹簧测力计的示数4=3N,玛=4.2N,此时

①K和K的合力的大小是N；

②在图的方框中画出小圆环在水平方向上受到的力，并标出所受到的力的大小（用表示小圆环）；

小圆环

■

（2）小慧想知道“如果作用在物体上的二力不在同一直线上，而是互成一定的夹角时，合力尸的大小与两个分力居、6

的大小关系她用两个不在同一直线上的力居和巴，向右拉橡皮筋，将小圆环拉至C点静止不动，如图所示。接

下来小慈的合理操作是：第一步，第二步（选短对应的字母）。

A保持尸3和以不变，再施加一个力FB.使橡皮筋伸长至C点

C.撤去工和工以后，单独施加一个力FD.使橡皮筋伸长至。点

9.某同学探究同一直线上二力的合成，合力的大小与二个分力大小、合力的方向与二个分力方向之间的关系。于

是，他利用橡皮筋、弹簧测力计进行了实验研究。橡皮筋的原长为相，在尸=4牛的拉力作用下橡皮筋从相伸长到

AC,如图（a）所示；换用二个弹簧测力计，同时作用在橡皮筋的B点，保持二个弹簧测力计用力的方向不变（与

拉力F的方向相同），两个拉力的大小分别为B和广2,这时，也能使橡皮筋伸长同样的长度（BD=BC）,如图（b）

所示；保持二个弹簧测力计拉力的方向不变，三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度，测力计的示数记录在

表一中。接着，使入和B沿相反方向同时拉橡皮筋的4点，三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度（橡皮

筋的长度与前面实验相同），弹簧测力计的示数记录在表二中。

,

ABCF3ABDRR

（0）(b)

表一:

实验序号拉力E（牛）拉力尸2:牛）拉力尸（牛）（F/+后）（牛）

i3144

2244

31344

表二:

实验序号拉力B（牛）拉力尸2:牛）拉力尸（牛）(F/-F2)(牛)

15144

26244

37344

（I）实验前，将弹簧测力计沿水平方向

（2）根据表一中的实验数据，比较尸和B、尺的大小方向之间的关系，归纳得出：同一直线上方向相同的两个力的

合力大小等于,合力方向为：

（3）根据表二中的实验数据，比较尸和B、尺的大小方向之间的关系，归纳得出：:

（4）实验过程中应用的科学方法为。

10.按要求完成下列实验题;

图2

（I）如图I所示，该实验探究的是压力的作用效果与是否有关;

（2）如图2所示，探究同一直线上二力合成的规律。先用大小分别为耳和区的拉力一同将橡皮筋的右端A拉至0点。

撤去片和入，再只用一个拉力,读出此时拉力的大小产，经多次实验发现尸=6+鸟。由此可得结论；沿同

一直线作用在一个物体上的两个方向用同的力，其合力大小是这两个力的大小之和。

II.下留所示的是小文同学探究“同一•直线上方向相同的两个力的合力与分力的关系”的实验，请回答下列问题:

(1)实验前，弹簧测力计应调零，使与零刻度线重合；

(2)如图所示，小文在实验中两次都将橡皮筋拉伸到同一点0,使两次实验中力的作用效果相同，这是运用了

(选填“控制变量”“等效替代”或“转换”)的研究方法；

(3)根据表中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一个物体同一直线上且方向相同的两个力

的合力大小等于,合力方向与两个分力方向相同。

12.如图所示，橡皮筋原长AE,在力居和工的共同作用下伸长到他'，也可以在力尸的作用下伸长到AT，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O

(2)通过比较图乙和图内两种情况，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。

13.甲、乙两个同学合作探究“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，两同学沿反方向拉橡皮筋至。点，记录B、乃的大小。然

后用一个弹簧测力计拉橡皮筋也至。点，记录尸，个的大小。他们改变。点的位置多次实验，记录的数据如表所示。

序号F//N尸2/N产/N

15.03.02.0

27.04.03.0

39.05.04.0

(I)比较图中可知，此实验采用的科学方法是__________;

(2)分析比较表中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，合力的大小等于o

参考答案与解析

1.(1)使力的作用效果相同

⑵甲、丙之和

⑶之差较大

【详解】(1)实验将E端每次都拉到同一位置£,是为了保证分力共同作用和合力单独作用的效果相同，满足实

验要求3

(2)图甲中两个力沿同一直线同向拉橡皮筋，图内用一个力拉橡皮筋达到相同的形变效果，比较甲、丙可得：同

一直线方向相同的两个力，合力大小等于两个力的大小之和，方向与两个力方向相同。

(3)图乙中两个力方向相反，共同拉橡皮筋到£,和丙图的单个合力作用效果对比，可知：同一直线上方向相反

的两个力，合力大小等于两个力大小之差，方向和较大的力方向相同。

2.作用效果等效替代

【详解】实验中两次操作均将弹簧A端拉至同•点0,目的是确保两次力的作用效果相同，即两个力共同作用的

效果与一个力单独作用的效果相同；通过将两个力共同作用的效果与一个力单独作用的效果进行比较，这种方法称

为等效替代法。

3.⑴刻度尺

(2)使力的作用效果相同

(3)两个力的大小之差

【详解】（1）实验中需要确认橡皮筋每次都伸长到同一位置A£,因此需要测量橡皮筋的长度，还需要刻度尺。

（2）每次将橡皮筋拉伸到位置，是为了保证橡皮筋的形变程度相同，即力的作用效果相同。

（3）由图乙、丙两图可知，同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于两个力的大小之差，方向与较大力的方

向相同。

4.（1）左伸长到AE

⑵甲、丙相同

⑶乙、丙大

【详解】（1）图乙中心是由左侧的钩码提供拉力，滑轮改变了力的方向，尺对橡皮筋的拉力方向句左:

实验中控制力的作用效果相同，需要每次均将橡皮筋右端拉至点£，即撤去6和K后，用向右的力尸作用在橡皮

筋上，使橡皮筋伸长到A£。

（2）由甲、丙两图所示实验中，甲图中拉力的方向均向右，橡皮筋发生相同的形变，与丙图中拉力的效果相同，

故可得同一直线上，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）由乙、丙两图所示实验，在乙图中拉力方向相反，橡皮筋发生相同的形变，拉力效果与内图中相同，故可得

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.（1）甲丙和

⑵差较大

【详解】（1）由甲、丙两图所示实验中，甲图中拉力的方向均何右，与丙图中拉力的效果相同，故可得同一直

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）由乙、丙两图所示实验，在乙图中拉力方向相反，拉力效果与闪图中相同，故可得同一直线上，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。

6.（1）相同

（2）效果

（3）F=F：+F2

（4）F/

【详解】（1）根据题图可知，石的方向水平向右，尸?的方向也足水平向右，两个力的方向是相同的。

（2）每次都将橡皮筋拉至力£，，橡皮筋的形变程度相同，说明每次力产生的作用效果相同，这样可以探究石、区产

生的作用效果与合力/产生的作用效果是否相同。

（3）根据题图可知，比较图（a）和图（c）可知，片和用两个力拉动橡皮筋产生的形变和尸拉动橡皮筋产生的形

变相同，故这两个力产生的作用效果用同，故/；=月+工

(4)比较图(b)和图(c)可知，”和鸟两个力拉动橡皮筋产生的形变和尸拉动橡皮筋产生的形变相同，而产的

方向水平向右，与耳的方向相同。

7.(1)效果合力等效替代

(2)这两个力之和

(3)这两个力之差6

【详解】(1)［1］图a中力/的作用效果为4N,图B中B、入两个力的合力为4N,图c中4、R两个力的合力为

4N,因此由图(a)、(b)、(c)表明：力尸的作用效果和力匕、F21或闩、凡的作用效果)的作用效果是相同的。

⑵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be两图中两个力的合

力，这种方法叫等效替代法。

(2)分析比较图中甲、乙的拉力，乙图中两个力的合力与甲图中的力大小相等，都为4N,乙图中两个力分别为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。

(3)”］⑵丙图中，两个力的方向相反,尸八月的合力效果与甲图效果相同，故合力大小为七二居-E=5N-1N=4N

与图甲中拉力的大小相同，合力的方向与B的方向相同，即合力方向与较大的力的方向相同。

F小圆环工工

8.(1)7.2<------------•----->~►

(2)CB

【详解】(1)①口］已知B和22都沿水平方向向右拉橡皮筋，即两个力的方向相同。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的大小之和，可得B和后的合力大小为F=F/+A>3N+4.2N=7.2N

②⑵小圆环在水平方向上受到橡皮筋水平向左的拉力以及两个弹簧测力计水平向右的拉力//和作用点都在小

圆环上，因小圆环静止不动，受力平衡，即小圆环受到向左的力和向右力的合力为了，即小圆环受到左右两边的力

的大小相等，如图所示：

F小圆环工厂2

(2)UH2］要探究不在同一直线上的两个力入和心的合力尸与这两个分力的大小关系，需要采用等效替代法。先

用两个不在同一直线上的力月和日将小圆环拉至C点静止不动，然后撤去人和巴，单独施加一个力F,使橡皮筋

仍然伸长至。点，此时力厂的作用效果与吊和R的共同作用效果相同，力尸就是尸3和心的合力。所以接下来小

慧的合理操作是：第一步选C,撤闩和后以后，单独施加一个力凡第二步选B,使橡皮筋伸长至C点。

9.⑴调零

（2）二力之和与二力方向相同

（3）同一直线上方向相反的二个力的合力大小等于二力之差，合力的方向与较大的力的方向相同

（4）等效替代法、控制变量法

【详解】（1）弹簧测力计沿水平方向使用前，将弹簧测力计沿水平方向调零。

（2）据表一中的实验数据，比较尸和巳、后的大小方向之间的关系，归纳得出：同一直线上方向相同的两个

力的合力大小等于二力之和，合力方向与二力方向相同。

（3）根据表二中的实验数据，比较尸和B、尸2的大小方向之间的关系，归纳得出：同一直线上方向相反的二个力

的合力大小等于二力之差，合力的方向与较大的力的方向相同。

（4）两个分力共同作用可以由一个力代替，这个力就是这两个分力的合力，采用的是等效替代法。

10.（1）受力面积

（2）仍将橡皮筋的右端人拉至O点

【详解】（1）如图1所示，压力相同，而受力面积不同，该实验探究的是压力的作