Question

17．某同學(xué)探究同一直線上二力的合成，合力的大小與二個分力大小、合力的方向與二個分力方向之間的關(guān)系．于是，他利用橡皮筯、彈簧測力計進行了實驗研究．橡皮筯的原長為AB，A點固定．在F=4牛的拉力作用下將橡皮筯從B點拉伸到C點，如圖 （a）所示；換用二個彈簧測力計，同時作用在橡皮筋的B點，保持二個彈簧測力計用力的方向不變（與拉力F的方向相同），兩個拉力的大小分別為F₁和F₂，這時，也能使橡皮筯伸長同樣的長度（BD=BC），如圖 （b）所示；保持二個彈簧測力計拉力的方向不變，三次改變拉力的大小使橡皮筯伸長同樣的長度，測力計的示數(shù)記錄在表一中．接著，使F₁和F₂沿相反方向同時拉橡皮筋的B點，三次改變拉力的大小使橡皮筯伸長同樣的長度（橡皮筋的長度與前面實驗相同），彈簧測力計的示數(shù)記錄在表二中．
表一：

實驗序號	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：

實驗序號	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實驗時，將橡皮筋拉伸相同的長度，目的是使兩次的力的作用效果 相同．
②根據(jù)表一中的實驗數(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力，合力的大小等于這兩個力的二力之和，方向跟這兩個力的方向與二力方向相同．
③根據(jù)表二中的實驗數(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兩個力，合力的大小等于這兩個力的二力之差，方向跟較大的力的方向相同．
④實驗過程中應(yīng)用的科學(xué)方法為等效法．（填“控制變量法”或“等效法”）

Answer 1

分析 （1）實驗時，將橡皮筋拉伸相同的長度，目的是使兩次的力的作用效果相同；
（2）（3）根據(jù)同一直線上反方向二力的合成進行分析，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）兩個分力共同作用可以由一個力代替，這個力就是這兩個分力的合力．采用的是等效替代法．

解答 解：（1）實驗時，將橡皮筋拉伸相同的長度，目的是使兩次的力的作用效果相同；
（2）據(jù)表一中的實驗數(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)表二中的實驗數(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）實驗過程中應(yīng)用的科學(xué)方法為等效替代法．
故答案為：（1）作用效果；（2）二力之和；與二力方向相同；（3）二力之差，相同；（4）等效法．

點評 本題考查同一直線上二力的合成探究實驗，注意合力的大小和方向，掌握實驗過程中的等效替代法．