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6. 如图8-4-3所示是小吉同学在“探究同一直线上两个力的合力”的实验中出现的情景。
(1)在图a、b、c中，在实验中使弹簧都从A处拉伸到同一点B处，是为了使三次实验中力的作用效果(选填“相同”或“不同”)，这里用到了的研究方法。
(2)根据图b、c可以推断，图a中的弹簧测力计所受拉力F=N。
(1)在图a、b、c中，在实验中使弹簧都从A处拉伸到同一点B处，是为了使三次实验中力的作用效果(选填“相同”或“不同”)，这里用到了的研究方法。
(2)根据图b、c可以推断，图a中的弹簧测力计所受拉力F=N。
答案
（1）相同
等效替代
（2）3
等效替代
（2）3
解析
【分析】
1. 第(1)问：实验中使弹簧从A处拉伸到同一点B，能保证弹簧的形变情况一致，即力的作用效果相同；这种用一个力的作用效果替代多个力共同作用效果的方法是等效替代法。
2. 第(2)问：由于三次实验力的作用效果相同，所以图a中拉力F等于图b或图c中两个力的合力。图b中两力同向，合力为两力之和；图c中两力反向，合力为两力之差，计算后即可得到F的大小。
【解析】
(1) 实验中让弹簧都从A处拉伸到同一点B，目的是使三次实验中力的作用效果相同；这种将多个力的作用效果用一个力的作用效果替代的研究方法是等效替代法。
(2) 根据等效替代法，图a中拉力F的大小等于图b中两个力的合力，图b中两个力沿同一直线且方向相同，合力为$F_{合}=F_{1}+F_{2}=1N+2N=3N$；也可通过图c验证，图c中两个力沿同一直线且方向相反，合力为$F_{合}=F_{3}-F_{4}=4N-1N=3N$，因此图a中的弹簧测力计所受拉力$F=3N$。
【答案】
(1) 相同；等效替代
(2) 3
【知识点】
同一直线二力合成；等效替代法
【点评】
本题聚焦同一直线上二力合成的实验探究，关键是理解等效替代法的实验思想，掌握同一直线上同向、反向二力的合力计算规则，明确控制力的作用效果相同的实验意义。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：实验中使弹簧从A处拉伸到同一点B，能保证弹簧的形变情况一致，即力的作用效果相同；这种用一个力的作用效果替代多个力共同作用效果的方法是等效替代法。
2. 第(2)问：由于三次实验力的作用效果相同，所以图a中拉力F等于图b或图c中两个力的合力。图b中两力同向，合力为两力之和；图c中两力反向，合力为两力之差，计算后即可得到F的大小。
【解析】
(1) 实验中让弹簧都从A处拉伸到同一点B，目的是使三次实验中力的作用效果相同；这种将多个力的作用效果用一个力的作用效果替代的研究方法是等效替代法。
(2) 根据等效替代法，图a中拉力F的大小等于图b中两个力的合力，图b中两个力沿同一直线且方向相同，合力为$F_{合}=F_{1}+F_{2}=1N+2N=3N$；也可通过图c验证，图c中两个力沿同一直线且方向相反，合力为$F_{合}=F_{3}-F_{4}=4N-1N=3N$，因此图a中的弹簧测力计所受拉力$F=3N$。
【答案】
(1) 相同；等效替代
(2) 3
【知识点】
同一直线二力合成；等效替代法
【点评】
本题聚焦同一直线上二力合成的实验探究，关键是理解等效替代法的实验思想，掌握同一直线上同向、反向二力的合力计算规则，明确控制力的作用效果相同的实验意义。
【难度系数】
0.7
1. 同学们学习了“同一直线上二力的合成”后开展讨论，下面说法中正确的是()
A.同一直线上两个力的合力可能小于其中任何一个力
B.同一直线上两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.同一直线上两个力的合力一定小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力一定不为零
A.同一直线上两个力的合力可能小于其中任何一个力
B.同一直线上两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.同一直线上两个力的合力一定小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力一定不为零
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确同一直线上二力合成的两种核心情况：
1. 两力方向相同时，合力大小为两力之和，方向与分力方向一致，此时合力大于任意一个分力；
2. 两力方向相反时，合力大小为两力大小之差的绝对值，方向与较大分力方向一致，此时合力可能小于其中一个甚至两个分力，还可能为零（当两力大小相等、方向相反时）。
再逐个分析选项：
对于A选项，结合反向二力合成的实例（如5N和3N的力反向，合力为2N，小于两个分力），可知合力可能小于其中任何一个力，该说法合理；
对于B选项，反向合成时合力可能小于分力，“一定大于”的绝对化表述错误；
对于C选项，同向合成时合力大于分力，“一定小于”的绝对化表述错误；
对于D选项，当两力大小相等、方向相反时合力为零，“一定不为零”的表述错误。
【解析】
根据同一直线上二力的合成规则：
若两力同向，合力$ F_{合}=F_1+F_2 $，合力大于任意一个分力；
若两力反向，合力$ F_{合}=|F_1-F_2| $：
当$ F_1 ≠ F_2 $时，合力为两力之差，可能小于其中一个或两个分力（如$ F_1=5N $，$ F_2=3N $，反向时$ F_{合}=2N $，小于5N和3N）；
当$ F_1=F_2 $时，合力为0。
对各选项逐一判断：
A选项：反向二力合成时，合力可能小于其中任何一个力，说法正确；
B选项：反向合成时合力可能小于分力，“一定大于”表述错误；
C选项：同向合成时合力大于分力，“一定小于”表述错误；
D选项：大小相等、方向相反的两个力合力为零，“一定不为零”表述错误。
【答案】
A
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题考查同一直线上二力合成的基础规律，解题关键是全面考虑两力同向、反向两种情况，警惕选项中“一定”这类绝对化表述，通过具体实例可快速验证选项的合理性。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需先明确同一直线上二力合成的两种核心情况：
1. 两力方向相同时，合力大小为两力之和，方向与分力方向一致，此时合力大于任意一个分力；
2. 两力方向相反时，合力大小为两力大小之差的绝对值，方向与较大分力方向一致，此时合力可能小于其中一个甚至两个分力，还可能为零（当两力大小相等、方向相反时）。
再逐个分析选项：
对于A选项，结合反向二力合成的实例（如5N和3N的力反向，合力为2N，小于两个分力），可知合力可能小于其中任何一个力，该说法合理；
对于B选项，反向合成时合力可能小于分力，“一定大于”的绝对化表述错误；
对于C选项，同向合成时合力大于分力，“一定小于”的绝对化表述错误；
对于D选项，当两力大小相等、方向相反时合力为零，“一定不为零”的表述错误。
【解析】
根据同一直线上二力的合成规则：
若两力同向，合力$ F_{合}=F_1+F_2 $，合力大于任意一个分力；
若两力反向，合力$ F_{合}=|F_1-F_2| $：
当$ F_1 ≠ F_2 $时，合力为两力之差，可能小于其中一个或两个分力（如$ F_1=5N $，$ F_2=3N $，反向时$ F_{合}=2N $，小于5N和3N）；
当$ F_1=F_2 $时，合力为0。
对各选项逐一判断：
A选项：反向二力合成时，合力可能小于其中任何一个力，说法正确；
B选项：反向合成时合力可能小于分力，“一定大于”表述错误；
C选项：同向合成时合力大于分力，“一定小于”表述错误；
D选项：大小相等、方向相反的两个力合力为零，“一定不为零”表述错误。
【答案】
A
【知识点】
同一直线上二力的合成
【点评】
本题考查同一直线上二力合成的基础规律，解题关键是全面考虑两力同向、反向两种情况，警惕选项中“一定”这类绝对化表述，通过具体实例可快速验证选项的合理性。
【难度系数】
0.7
2. 无风天气下，雨滴从高空自由竖直下落时，所受空气阻力f随下落速度的增大而增大，在接近地面时雨滴开始做匀速直线运动。则在下落过程中，雨滴所受重力G和空气阻力f的合力大小()
A.始终不变
B.始终变小
C.先变小后变大
D.先变小后不变
A.始终不变
B.始终变小
C.先变小后变大
D.先变小后不变
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以从同一直线上二力的合力计算方法入手分析：
1. 首先明确雨滴下落时的受力情况：重力G竖直向下，空气阻力f竖直向上，二力方向相反，合力大小为$F_{合}=G-f$；
2. 结合题目条件，空气阻力f随下落速度增大而增大：
下落初期，雨滴速度较小，阻力f小于重力G，且随着速度增大，f逐渐变大，那么$G-f$的差值会逐渐变小，即合力逐渐变小；
当雨滴接近地面开始做匀速直线运动时，雨滴处于平衡状态，此时阻力f等于重力G，合力为0，之后雨滴保持匀速，阻力始终等于重力，合力保持0不变。
因此，雨滴所受合力是先变小后不变。
【解析】
1. 确定受力与合力计算：雨滴下落时，重力$G$竖直向下，空气阻力$f$竖直向上，二力作用在同一直线上且方向相反，根据同一直线反方向二力的合成规律，合力大小为$F_{合}=G-f$。
2. 分析下落过程中合力的变化：
初始下落阶段：雨滴速度较小，空气阻力$f ＜ G$，且$f$随下落速度的增大而增大，因此$G-f$的数值逐渐减小，合力逐渐变小；
匀速运动阶段：当雨滴接近地面做匀速直线运动时，雨滴处于平衡状态，此时$f = G$，合力$F_{合}=G-f=0$，之后雨滴保持匀速，阻力始终等于重力，合力保持0不变。
综上，雨滴所受重力和空气阻力的合力先变小后不变。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成；平衡状态与平衡力
【点评】
本题考查了同一直线上二力的合成规律以及平衡状态的判断，解题关键是结合“空气阻力随速度增大而增大”的条件，逐步分析不同下落阶段的合力变化，需要学生理解力与运动的对应关系，避免忽略匀速阶段合力为零且不变的情况。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们可以从同一直线上二力的合力计算方法入手分析：
1. 首先明确雨滴下落时的受力情况：重力G竖直向下，空气阻力f竖直向上，二力方向相反，合力大小为$F_{合}=G-f$；
2. 结合题目条件，空气阻力f随下落速度增大而增大：
下落初期，雨滴速度较小，阻力f小于重力G，且随着速度增大，f逐渐变大，那么$G-f$的差值会逐渐变小，即合力逐渐变小；
当雨滴接近地面开始做匀速直线运动时，雨滴处于平衡状态，此时阻力f等于重力G，合力为0，之后雨滴保持匀速，阻力始终等于重力，合力保持0不变。
因此，雨滴所受合力是先变小后不变。
【解析】
1. 确定受力与合力计算：雨滴下落时，重力$G$竖直向下，空气阻力$f$竖直向上，二力作用在同一直线上且方向相反，根据同一直线反方向二力的合成规律，合力大小为$F_{合}=G-f$。
2. 分析下落过程中合力的变化：
初始下落阶段：雨滴速度较小，空气阻力$f ＜ G$，且$f$随下落速度的增大而增大，因此$G-f$的数值逐渐减小，合力逐渐变小；
匀速运动阶段：当雨滴接近地面做匀速直线运动时，雨滴处于平衡状态，此时$f = G$，合力$F_{合}=G-f=0$，之后雨滴保持匀速，阻力始终等于重力，合力保持0不变。
综上，雨滴所受重力和空气阻力的合力先变小后不变。
【答案】
D
【知识点】
同一直线二力合成；平衡状态与平衡力
【点评】
本题考查了同一直线上二力的合成规律以及平衡状态的判断，解题关键是结合“空气阻力随速度增大而增大”的条件，逐步分析不同下落阶段的合力变化，需要学生理解力与运动的对应关系，避免忽略匀速阶段合力为零且不变的情况。
【难度系数】
0.6
3. 同一直线上的两个力作用在一个物体上，其中一个力的大小是60 N，合力的大小是100 N，则另一个力的大小()
A.一定等于40 N
B.一定大于40 N
C.可能等于160 N
D.一定小于160 N
A.一定等于40 N
B.一定大于40 N
C.可能等于160 N
D.一定小于160 N
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确同一直线上二力合成的两种核心情况：当两个力方向相同时，合力大小等于两力之和；当两个力方向相反时，合力大小等于两力之差的绝对值。题目已知一个力为60N，合力为100N，需分两种情况讨论另一个力的大小：
1. 若两个力方向相同，另一个力大小为合力减去已知力；
2. 若两个力方向相反，另一个力大小为合力加上已知力。
通过计算两种情况的结果，再结合选项逐一判断即可得出正确答案。
【解析】
同一直线上两个力的合成存在两种情况：
1. 两力方向相同：
根据同向二力合成公式 $ F_{合} = F_1 + F_2 $，可得另一个力 $ F_2 = F_{合} - F_1 = 100\,\mathrm{N} - 60\,\mathrm{N} = 40\,\mathrm{N} $；
2. 两力方向相反：
根据反向二力合成公式 $ F_{合} = |F_2 - F_1| $（假设$ F_2 $为较大的力），可得另一个力 $ F_2 = F_{合} + F_1 = 100\,\mathrm{N} + 60\,\mathrm{N} = 160\,\mathrm{N} $。
因此，另一个力的大小可能是40N，也可能是160N。结合选项分析：
A选项“一定等于40N”错误，因为存在160N的可能；
B选项“一定大于40N”错误，因为可能等于40N；
C选项“可能等于160N”正确；
D选项“一定小于160N”错误，因为存在等于160N的情况。
【答案】
C
【知识点】
同一直线上二力合成
【点评】
本题考查同一直线上二力合成的规律，易错点在于容易忽略分情况讨论，仅考虑其中一种力的方向关系导致错选。解决此类问题时，需全面分析两个力同向、反向两种情况，确保不遗漏可能的结果。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确同一直线上二力合成的两种核心情况：当两个力方向相同时，合力大小等于两力之和；当两个力方向相反时，合力大小等于两力之差的绝对值。题目已知一个力为60N，合力为100N，需分两种情况讨论另一个力的大小：
1. 若两个力方向相同，另一个力大小为合力减去已知力；
2. 若两个力方向相反，另一个力大小为合力加上已知力。
通过计算两种情况的结果，再结合选项逐一判断即可得出正确答案。
【解析】
同一直线上两个力的合成存在两种情况：
1. 两力方向相同：
根据同向二力合成公式 $ F_{合} = F_1 + F_2 $，可得另一个力 $ F_2 = F_{合} - F_1 = 100\,\mathrm{N} - 60\,\mathrm{N} = 40\,\mathrm{N} $；
2. 两力方向相反：
根据反向二力合成公式 $ F_{合} = |F_2 - F_1| $（假设$ F_2 $为较大的力），可得另一个力 $ F_2 = F_{合} + F_1 = 100\,\mathrm{N} + 60\,\mathrm{N} = 160\,\mathrm{N} $。
因此，另一个力的大小可能是40N，也可能是160N。结合选项分析：
A选项“一定等于40N”错误，因为存在160N的可能；
B选项“一定大于40N”错误，因为可能等于40N；
C选项“可能等于160N”正确；
D选项“一定小于160N”错误，因为存在等于160N的情况。
【答案】
C
【知识点】
同一直线上二力合成
【点评】
本题考查同一直线上二力合成的规律，易错点在于容易忽略分情况讨论，仅考虑其中一种力的方向关系导致错选。解决此类问题时，需全面分析两个力同向、反向两种情况，确保不遗漏可能的结果。
【难度系数】
0.6
4. 一个物体只受$F_{1}$和$F_{2}$两个力的作用，这两个力的三要素完全相同，则这个物体所受到的合力是()
A.0
B.$F_{1}-F_{2}$
C.$F_{1}+F_{2}$
D.无法确定
A.0
B.$F_{1}-F_{2}$
C.$F_{1}+F_{2}$
D.无法确定
答案
C
解析
【分析】
首先明确力的三要素是大小、方向、作用点，题目中两个力三要素完全相同，说明这两个力大小相等、方向相同、作用在同一位置。接着回忆同一直线上二力合成的规则：同方向的两个力，合力大小等于两力大小之和；反方向的两个力，合力大小等于两力大小之差。由于这两个力方向相同，因此合力应为两力大小相加。
【解析】
1. 力的三要素为大小、方向、作用点，已知$F_{1}$和$F_{2}$的三要素完全相同，可得出两个力大小相等、方向相同、作用点相同。
2. 根据同一直线上二力合成规律，同方向二力的合力大小等于两力大小之和，即$F_{合}=F_{1}+F_{2}$。
【答案】
C
【知识点】
1. 力的三要素
2. 同一直线二力合成
【点评】
本题核心考查力的三要素概念和同一直线二力合成的规则，易错点是误将“三要素完全相同”理解为方向相反，只要准确把握力的三要素含义和同方向二力的合力计算方法，就能正确解答。
【难度系数】
0.8
首先明确力的三要素是大小、方向、作用点，题目中两个力三要素完全相同，说明这两个力大小相等、方向相同、作用在同一位置。接着回忆同一直线上二力合成的规则：同方向的两个力，合力大小等于两力大小之和；反方向的两个力，合力大小等于两力大小之差。由于这两个力方向相同，因此合力应为两力大小相加。
【解析】
1. 力的三要素为大小、方向、作用点，已知$F_{1}$和$F_{2}$的三要素完全相同，可得出两个力大小相等、方向相同、作用点相同。
2. 根据同一直线上二力合成规律，同方向二力的合力大小等于两力大小之和，即$F_{合}=F_{1}+F_{2}$。
【答案】
C
【知识点】
1. 力的三要素
2. 同一直线二力合成
【点评】
本题核心考查力的三要素概念和同一直线二力合成的规则，易错点是误将“三要素完全相同”理解为方向相反，只要准确把握力的三要素含义和同方向二力的合力计算方法，就能正确解答。
【难度系数】
0.8
5. 如图8-4-4所示是分别描述四个物体运动状态的图像，则物体所受合力不为零的是()
答案
D
解析
【分析】
要判断物体所受合力是否为零，需先根据图像判断物体的运动状态：当物体处于静止或匀速直线运动状态时，运动状态不变，所受合力为零；当物体做变速运动（速度大小改变）时，运动状态改变，所受合力不为零。接下来逐个分析四个图像：
图A：s-t图像中路程不变，物体静止，合力为零；
图B：s-t图像为过原点的直线，路程与时间成正比，物体做匀速直线运动，合力为零；
图C：v-t图像中速度不变，物体做匀速直线运动，合力为零；
图D：v-t图像为过原点的直线，速度随时间增大，物体做加速直线运动，运动状态改变，合力不为零。
因此合力不为零的是D选项。
【解析】
1. 分析图A：s-t图像中，物体的路程不随时间变化，物体处于静止状态，根据运动和力的关系，静止的物体所受合力为零。
2. 分析图B：s-t图像是过原点的倾斜直线，路程与时间成正比，物体做匀速直线运动，匀速直线运动的物体运动状态不变，所受合力为零。
3. 分析图C：v-t图像中，物体的速度保持不变，物体做匀速直线运动，运动状态不变，所受合力为零。
4. 分析图D：v-t图像是过原点的倾斜直线，速度随时间均匀增大，物体做匀加速直线运动，运动状态不断改变，说明物体所受合力不为零。
综上，物体所受合力不为零的是D。
【答案】
D
【知识点】
运动和力的关系；运动图像分析；匀速与变速运动判断
【点评】
本题结合s-t、v-t图像考查运动和力的关系，核心是通过图像判断物体运动状态，再根据运动状态判断合力是否为零，需要熟练掌握两种运动图像的物理意义，是运动和力部分的基础题型。
【难度系数】
0.7
要判断物体所受合力是否为零，需先根据图像判断物体的运动状态：当物体处于静止或匀速直线运动状态时，运动状态不变，所受合力为零；当物体做变速运动（速度大小改变）时，运动状态改变，所受合力不为零。接下来逐个分析四个图像：
图A：s-t图像中路程不变，物体静止，合力为零；
图B：s-t图像为过原点的直线，路程与时间成正比，物体做匀速直线运动，合力为零；
图C：v-t图像中速度不变，物体做匀速直线运动，合力为零；
图D：v-t图像为过原点的直线，速度随时间增大，物体做加速直线运动，运动状态改变，合力不为零。
因此合力不为零的是D选项。
【解析】
1. 分析图A：s-t图像中，物体的路程不随时间变化，物体处于静止状态，根据运动和力的关系，静止的物体所受合力为零。
2. 分析图B：s-t图像是过原点的倾斜直线，路程与时间成正比，物体做匀速直线运动，匀速直线运动的物体运动状态不变，所受合力为零。
3. 分析图C：v-t图像中，物体的速度保持不变，物体做匀速直线运动，运动状态不变，所受合力为零。
4. 分析图D：v-t图像是过原点的倾斜直线，速度随时间均匀增大，物体做匀加速直线运动，运动状态不断改变，说明物体所受合力不为零。
综上，物体所受合力不为零的是D。
【答案】
D
【知识点】
运动和力的关系；运动图像分析；匀速与变速运动判断
【点评】
本题结合s-t、v-t图像考查运动和力的关系，核心是通过图像判断物体运动状态，再根据运动状态判断合力是否为零，需要熟练掌握两种运动图像的物理意义，是运动和力部分的基础题型。
【难度系数】
0.7
6. 探究“同时作用在一个物体上，沿同一直线方向相同的两个力的合成”的实验过程中，部分情景如图8-4-5所示，下列说法错误的是()
A.实验中，前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同，这是采用控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个分力方向相同
C.实验中可以发现此情境下两个力的合力大小大于任何一个分力
D.如果将$F_{1}$、$F_{2}$同时作用在橡皮筋上，而F作用在弹性绳上，则无法完成实验探究
A.实验中，前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同，这是采用控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个分力方向相同
C.实验中可以发现此情境下两个力的合力大小大于任何一个分力
D.如果将$F_{1}$、$F_{2}$同时作用在橡皮筋上，而F作用在弹性绳上，则无法完成实验探究
答案
A
解析
【分析】
首先回忆该实验的核心原理：实验通过让橡皮筋伸长到同一位置，使一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，采用的是等效替代法。接下来逐个分析选项：
1. 对于A选项，要明确控制变量法和等效替代法的区别，控制变量法是控制其他变量不变，研究某一变量的影响；而本实验是用一个力替代两个力的作用效果，是等效替代法，因此A的说法错误。
2. 对于B选项，根据同一直线同方向二力合成的特点，合力方向与分力方向一致，该说法正确。
3. 对于C选项，同一直线同方向的两个力，合力大小等于分力之和，因此合力大于任意一个分力，该说法正确。
4. 对于D选项，实验需要保证两次作用在同一弹性体上，使形变效果等效，若换用弹性绳，无法保证等效，因此无法完成实验，该说法正确。综上，错误的是A选项。
【解析】
逐一分析各选项：
1. A选项：该实验为了让一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，使橡皮筋伸长到同一位置，采用的是等效替代法，而非控制变量法，因此A说法错误。
2. B选项：当两个分力沿同一直线且方向相同时，合力的方向与每个分力的方向相同，符合同一直线同方向二力合成的规律，B说法正确。
3. C选项：同一直线、方向相同的两个力的合力大小为$F_{合}=F_1+F_2$，因此合力大小一定大于其中任意一个分力，C说法正确。
4. D选项：实验中需要保证两次的作用效果等效，即让同一弹性体（橡皮筋）的形变相同，若将$F_3$作用在弹性绳上，弹性绳与橡皮筋的形变特性不同，无法保证作用效果等效，因此无法完成实验探究，D说法正确。
综上，错误的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
等效替代法，同一直线二力合成，力的作用效果
【点评】
本题考查同一直线同方向二力合成的实验探究，需准确区分等效替代法与控制变量法，理解二力合成的规律，同时明确实验中保证作用效果等效的必要性，对实验原理和方法的理解是解题的关键。
【难度系数】
0.6
首先回忆该实验的核心原理：实验通过让橡皮筋伸长到同一位置，使一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，采用的是等效替代法。接下来逐个分析选项：
1. 对于A选项，要明确控制变量法和等效替代法的区别，控制变量法是控制其他变量不变，研究某一变量的影响；而本实验是用一个力替代两个力的作用效果，是等效替代法，因此A的说法错误。
2. 对于B选项，根据同一直线同方向二力合成的特点，合力方向与分力方向一致，该说法正确。
3. 对于C选项，同一直线同方向的两个力，合力大小等于分力之和，因此合力大于任意一个分力，该说法正确。
4. 对于D选项，实验需要保证两次作用在同一弹性体上，使形变效果等效，若换用弹性绳，无法保证等效，因此无法完成实验，该说法正确。综上，错误的是A选项。
【解析】
逐一分析各选项：
1. A选项：该实验为了让一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，使橡皮筋伸长到同一位置，采用的是等效替代法，而非控制变量法，因此A说法错误。
2. B选项：当两个分力沿同一直线且方向相同时，合力的方向与每个分力的方向相同，符合同一直线同方向二力合成的规律，B说法正确。
3. C选项：同一直线、方向相同的两个力的合力大小为$F_{合}=F_1+F_2$，因此合力大小一定大于其中任意一个分力，C说法正确。
4. D选项：实验中需要保证两次的作用效果等效，即让同一弹性体（橡皮筋）的形变相同，若将$F_3$作用在弹性绳上，弹性绳与橡皮筋的形变特性不同，无法保证作用效果等效，因此无法完成实验探究，D说法正确。
综上，错误的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
等效替代法，同一直线二力合成，力的作用效果
【点评】
本题考查同一直线同方向二力合成的实验探究，需准确区分等效替代法与控制变量法，理解二力合成的规律，同时明确实验中保证作用效果等效的必要性，对实验原理和方法的理解是解题的关键。
【难度系数】
0.6
