3. (2025·南京鼓楼校级段考)如图是小阳探究“同一直线上两个力”的实验操作。

(1) 如图甲,小阳在橡皮筋的下端系了两根细线,在其中一根细线上挂一个钩码,另一根细线上挂两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O,在此实验操作过程中,小阳应选择较(长/短)的细线。
(2) 如图乙,小阳只在其中一根细线下挂了三个钩码,使橡皮筋的下端仍到达位置O,由此可知,作用于同一物体且在同一直线上的两个力,方向(相同/相反)时,合力大小等于这两个力之和,合力方向与这两个力方向相同。
(3) 如图丙,小阳在橡皮筋下端系两根细线,在其中一根上挂三个钩码,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O';在此实验操作中,小阳(需要/不需要)把两根细线系在橡皮筋下端同一位置。
(4) 如图丁,小阳仅在橡皮筋下端的细线上挂两个钩码,使橡皮筋下端仍到达位置O',由此可知,作用于同一物体且在同一直线上的两个力,方向相反时,合力大小等于这两个力之,合力方向与(较大/较小)的那个力的方向相同。

3.(1)长 (2)相同 (3)需要 (4)差 较大

【分析】
1. 第(1)问：实验中为保证两个拉力的方向尽可能在同一直线上，减小实验误差，长细线能有效减小力的方向偏差，因此应选择较长的细线。
2. 第(2)问：对比甲、乙两图，甲中两个力方向相同（均向下），总钩码数与乙图一致，橡皮筋形变效果相同，由此可推导同方向二力的合成规律。
3. 第(3)问：探究同一直线上二力合成时，需保证两个力作用在同一物体的同一作用点，所以要将两根细线系在橡皮筋下端同一位置。
4. 第(4)问：对比丙、丁两图，丙中两个力方向相反，橡皮筋形变效果与丁图一致，通过钩码数的差值可推导反方向二力的合成规律。
【解析】
(1) 实验中，为使两个拉力的方向尽可能在同一直线上，减小因细线长度过短导致的力的方向偏差，降低实验误差，应选择较长的细线。
(2) 图甲中，两个钩码的拉力方向均向下（方向相同），总钩码数为$1+2=3$个；图乙中用3个钩码使橡皮筋到达相同位置$O$，说明两次的力的作用效果相同，因此可知：作用于同一物体且在同一直线上的两个力，方向相同时，合力大小等于这两个力之和，合力方向与这两个力方向相同。
(3) 探究同一直线上二力的合成时，需要保证两个力作用在同一物体的同一作用点，因此在此实验操作中，小阳需要把两根细线系在橡皮筋下端同一位置。
(4) 图丙中，向下的拉力对应3个钩码，向上的拉力对应1个钩码；图丁中用2个钩码使橡皮筋到达相同位置$O'$，两次力的作用效果相同，$3-1=2$，由此可知：作用于同一物体且在同一直线上的两个力，方向相反时，合力大小等于这两个力之差，合力方向与较大的那个力的方向相同。
【答案】
(1) 长
(2) 相同
(3) 需要
(4) 差；较大
【知识点】
同一直线上二力的合成、力的作用效果、实验误差控制
【点评】
本题通过对比实验探究同一直线上二力的合成规律，将实验操作细节与力的作用效果相关联，考查学生对实验原理和规律的理解应用能力，培养学生的实验分析思维。
【难度系数】
0.7