Question

甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验，所用弹簧测力计的量程为0～5N，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，如图所示，此时细绳都与平板平行，用F₁和F₂表示拉力的方向和大小．
甲同学F₁和F₂的方向互相垂直，F₁=3.0N、F₂=3.8N；乙同学F₁和F₂方向间的夹角约为30°，F₁=F₂=4.0N；丙同学F₁和F₂方向间的夹角约为120°，F₁=F₂=4.0N．这三位同学中操作不合适的是哪一位？并说明原因．
答：

操作不合适的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了测力计刻度的最大值5N，下面再用一个弹簧测力计拉时拉不到O点

．

Answer 1

分析：抓住弹簧测力计的量程，通过平行四边形定则求出合力的大小，从而判断弹簧测力计能否测量合力的大小．

解答：解：对于甲同学，合力F甲=

32+3．82

≈4.8N．对于乙同学F_乙=2×4cos15°＞5N，对于丙同学，F_丙=4N．可见操作不合适的是乙同学，因为他的两个力的合力超过了弹簧测力计的最大值，下面再用一个弹簧测力计拉时拉不到O点．
故答案为：操作不合适的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了测力计刻度的最大值5N，下面再用一个弹簧测力计拉时拉不到O点．

点评：解决本题的关键知道“互成角度的两个力的合成”实验的原理，知道用两根弹簧秤拉和用一根弹簧秤拉，都必须将绳子的结点拉到同一点，保证产生相同的作用效果．