Question

为了研究同一直线上两个力的共同作用效果，某同学利用一根橡筋、细线、弹簧秤（测力计）等器材进行实验．实验中，他先将橡筋的一端固定，然后在另一端系上细线，并用弹簧秤（测力计）沿同一方向拉伸橡筋．如图所示，每一次实验时橡筋被拉伸的长度L相等．请仔细观察和比较图中的操作和弹簧秤（测力计）的示数，然后归纳得出初步结论．
（1）比较图a和b（或图a和c）可知：______．
（2）比较图b和c可知：______．

Answer 1

解：（1）由图a、b所示实验可知，橡皮筋的伸长量相等，力的作用效果相同，图b中两弹簧测力计的拉力之和与图a弹簧测力计拉力相等，由此可知：同一直线上方向相同两个力的共同作用效果可以由一个力替代，这个力的大小等于两个力大小之和．
（2）由图b、c所示可知，橡皮筋的作用效果相同，弹簧测力计拉力的合力相等，由此可知：同一直线上方向相同两个力的大小之和相等，则两个力的共同作用效果相同．
故答案为：（1）同一直线上方向相同两个力的共同作用效果可以由一个力替代，这个力的大小等于两个力大小之和．
（2）同一直线上方向相同两个力的大小之和相等，则两个力的共同作用效果相同．
分析：（1）由a图知一个测力计拉力的作用效果与b图中两个拉力的作用效果相同，由弹簧秤的示数知a中弹簧秤的拉力大小与b中两个拉力的大小之和相等；
（2）分析图b、c所示实验，根据力的大小与力的作用效果分析答题．
点评：本题应用等效替代法来研究分力与合力的关系，等效替代法是物理中经常用到得一种研究方法；根据合力与分力的概念、并通过测力计的示数比较橡皮筋的长度与二力的关系，是解题的关键．