Question

5．某同學(xué)探究同一直線上二力的合成，合力的大小與二個(gè)分力大小、合力的方向與二個(gè)分力方向之間的關(guān)系．于是，他利用橡皮筯、彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究．橡皮筯的原長(zhǎng)為AB，在F=4牛的拉力作用下橡皮筯從AB伸長(zhǎng)到AC，如圖 （a）所示；換用二個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，同時(shí)作用在橡皮筋的B點(diǎn)，保持二個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)用力的方向不變（與拉力F的方向相同），兩個(gè)拉力的大小分別為F₁和F₂，這時(shí)，也能使橡皮筯伸長(zhǎng)同樣的長(zhǎng)度（BD=BC），如圖 （b）所示；保持二個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向不變，三次改變拉力的大小使橡皮筯伸長(zhǎng)同樣的長(zhǎng)度，測(cè)力計(jì)的示數(shù)記錄在表一中．接著，使F₁和F₂沿相反方向同時(shí)拉橡皮筋的B點(diǎn)，三次改變拉力的大小使橡皮筯伸長(zhǎng)同樣的長(zhǎng)度（橡皮筋的長(zhǎng)度與前面實(shí)驗(yàn)相同），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記錄在表二中．
表一：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	拉力F1（牛）	拉力F2（牛）	拉力F（牛）	（F1+F2）（牛）
1	3	1	4	4
2	2	2	4	4
3	1	3	4	4

表二：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	拉力F1（牛）	拉力F2（牛）	拉力F（牛）	（F1-F2）（牛）
1	5	1	4	4
2	6	2	4	4
3	7	3	4	4

①實(shí)驗(yàn)前，將彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向調(diào)零．
②根據(jù)表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較F和F₁、F₂的大小方向之間的關(guān)系，歸納得出：同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于二力之和，合力方向?yàn)榕c二力方向相同．
③根據(jù)表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較F和F₁、F₂的大小方向之間的關(guān)系，歸納得出：同一直線上方向相反的二個(gè)力的合力大小等于二力之差，合力的方向與較大的力的方向相同．
④實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)用的科學(xué)方法為等效替代法．

Answer 1

分析 ①使用前調(diào)零（“校零”）是彈簧測(cè)力計(jì)使用的必需環(huán)節(jié)，一旦指針不能指零，必然影響測(cè)量的最終結(jié)果；
②③根據(jù)同一直線上反方向二力的合成進(jìn)行分析，即同一直線上，方向相同二力的合力等于二力之和，方向和任何一個(gè)力的方向相同；同一直線上，反方向二力的合力等于二力之差，方向和較大力的方向相同．
④兩個(gè)分力共同作用可以由一個(gè)力代替，這個(gè)力就是這兩個(gè)分力的合力．采用的是等效替代法．

解答 解：①?gòu)椈蓽y(cè)力計(jì)沿水平方向使用前，將彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向調(diào)零；
②據(jù)表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較F和F₁、F₂的大小方向之間的關(guān)系，歸納得出：同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于二力之和，合力方向與二力方向相同；
③根據(jù)表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較F和F₁、F₂的大小方向之間的關(guān)系，歸納得出：同一直線上方向相反的二個(gè)力的合力大小等于二力之差，合力的方向與較大的力的方向相同；
④實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)用的科學(xué)方法為等效替代法．
故答案為：①調(diào)零；②二力之和；與二力方向相同；③同一直線上方向相反的二個(gè)力的合力大小等于二力之差，合力的方向與較大的力的方向相同；④等效替代法．

點(diǎn)評(píng) 本題考查同一直線上二力的合成探究實(shí)驗(yàn)，注意合力的大小和方向，掌握實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的等效替代法．