Question

【题目】两个小孩能共同提起一桶水，一个大人就能提起一桶水，如图所示，这就是说：一个大人作用在水桶上的力，它产生的效果，跟两个小孩共同作用在水桶上的力产生的效果一样.如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力作用时产生的效果一样，这个力就叫那几个力的合力.求两个力的合力叫做二力的合成.

小旋想：合力的大小和方向与两个力的大小和方向有什么关系呢?两个力沿同一直线同一方向作用在同一物体上时，求合力最简单，小旋就先研究这种情况.小旋按图 (a)所示那样，先与小丽两个人用两个测力计沿同一方向竖直向上拉起下端固定的弹簧S，使它伸长，记下此时弹簧S上端到达的位置A和两个测力计的示数F1和F2.小旋与小丽再按图b)所示那样，用一个测力计把弹簧S也拉到A位置，再记下弹簧测力计的示数F.

实验记录的结果如表所示.

请回答下面问题：

(1).两次实验时，为什么要把弹簧S的上端拉到同一位置A处?

(2).小旋与小丽用两个不同的测力计拉弹簧的上端时，为什么一定要沿同一方向且尽量在一条直线上?

(3).比较表中的实验数据，能得出F，F1，F2的关系是什么?它们的方向有何关系?

(4).用文字把同一直线上同方向的两个力的合力与这两个力之间的关系表示出来?

(5).若要探究同一直线上方向相反的两个力的合力，你应如何探究?

Answer 1

【答案】(1)只有把同一弹簧两次拉到同一位置，这样力对弹簧的作用效果相同，后一次的拉力才是前一次两个拉力的合力．(2)沿同一直线，才是同一直线同方向的两个力 (3)F=F1+F2 F的方向与F1、F2的方向相同． (4)同一直线上同方向的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟每个力的方向相同； (5)方法类似，只是F1、F2在同一直线上，F1向上拉弹簧，F2向下拉弹簧，把弹簧拉到某一位置B处．再用一个测力计把弹簧也拉到月处即可

【解析】(1).根据等效的原理，两次实验时，把弹簧S的上端拉到同一位置A处时，两次的效果相同，才能研究合力的关系。

(2).题目要求研究同一直线且同一方向的两个力的合力，如果不在同一直线，力的合成时，就不是简单的相加的关系了，所以两个力一定要沿同一方向且尽量在一条直线上。

(3).根据实验数据能得出： ；

且合力的方向与两个力的方向相同。

(4).将结果用文字表述，关键是不要忘了方向的表述。

即：同一直线上同方向的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟每个力的方向相同。

(5).要研究同一直线上方向相反的两个力的合力，可以采用类似的方法：

用两个弹簧测力计沿一条直线，一个向上，一个向下拉弹簧，将弹簧拉到某一位置，记录此位置，再用一个测力计将弹簧拉到相同位置，并多次实验进行探究。

故答案为：(1)只有把同一弹簧两次拉到同一位置，这样力对弹簧的作用效果相同，后一次的拉力才是前一次两个拉力的合力．(2)沿同一直线，才是同一直线同方向的两个力 (3) F的方向与F1、F2的方向相同． (4)同一直线上同方向的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟每个力的方向相同； (5)方法类似，只是F1、F2在同一直线上，F1向上拉弹簧，F2向下拉弹簧，把弹簧拉到某一位置B处．再用一个测力计把弹簧也拉到月处即可