【題目】兩個(gè)小孩能共同提起一桶水,一個(gè)大人就能提起一桶水,如圖所示,這就是說(shuō):一個(gè)大人作用在水桶上的力,它產(chǎn)生的效果,跟兩個(gè)小孩共同作用在水桶上的力產(chǎn)生的效果一樣.如果一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力作用時(shí)產(chǎn)生的效果一樣,這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力.求兩個(gè)力的合力叫做二力的合成.

小旋想:合力的大小和方向與兩個(gè)力的大小和方向有什么關(guān)系呢?兩個(gè)力沿同一直線同一方向作用在同一物體上時(shí),求合力最簡(jiǎn)單,小旋就先研究這種情況.小旋按圖 (a)所示那樣,先與小麗兩個(gè)人用兩個(gè)測(cè)力計(jì)沿同一方向豎直向上拉起下端固定的彈簧S,使它伸長(zhǎng),記下此時(shí)彈簧S上端到達(dá)的位置A和兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1F2.小旋與小麗再按圖b)所示那樣,用一個(gè)測(cè)力計(jì)把彈簧S也拉到A位置,再記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F.

實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果如表所示.

請(qǐng)回答下面問(wèn)題:

(1).兩次實(shí)驗(yàn)時(shí),為什么要把彈簧S的上端拉到同一位置A?

(2).小旋與小麗用兩個(gè)不同的測(cè)力計(jì)拉彈簧的上端時(shí),為什么一定要沿同一方向且盡量在一條直線上?

(3).比較表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能得出F,F1,F2的關(guān)系是什么?它們的方向有何關(guān)系?

(4).用文字把同一直線上同方向的兩個(gè)力的合力與這兩個(gè)力之間的關(guān)系表示出來(lái)?

(5).若要探究同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力,你應(yīng)如何探究?

【答案】(1)只有把同一彈簧兩次拉到同一位置,這樣力對(duì)彈簧的作用效果相同,后一次的拉力才是前一次兩個(gè)拉力的合力.(2)沿同一直線,才是同一直線同方向的兩個(gè)力 (3)F=F1+F2 F的方向與F1、F2的方向相同. (4)同一直線上同方向的兩個(gè)力的合力,大小等于這兩個(gè)力的大小之和,方向跟每個(gè)力的方向相同; (5)方法類(lèi)似,只是F1、F2在同一直線上,F1向上拉彈簧,F2向下拉彈簧,把彈簧拉到某一位置B處.再用一個(gè)測(cè)力計(jì)把彈簧也拉到月處即可

【解析】(1).根據(jù)等效的原理,兩次實(shí)驗(yàn)時(shí),把彈簧S的上端拉到同一位置A處時(shí),兩次的效果相同,才能研究合力的關(guān)系。

(2).題目要求研究同一直線且同一方向的兩個(gè)力的合力,如果不在同一直線,力的合成時(shí),就不是簡(jiǎn)單的相加的關(guān)系了,所以?xún)蓚(gè)力一定要沿同一方向且盡量在一條直線上。

(3).根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能得出: ;

且合力的方向與兩個(gè)力的方向相同。

(4).將結(jié)果用文字表述,關(guān)鍵是不要忘了方向的表述。

即:同一直線上同方向的兩個(gè)力的合力,大小等于這兩個(gè)力的大小之和,方向跟每個(gè)力的方向相同。

(5).要研究同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力,可以采用類(lèi)似的方法:

用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿一條直線,一個(gè)向上,一個(gè)向下拉彈簧,將彈簧拉到某一位置,記錄此位置,再用一個(gè)測(cè)力計(jì)將彈簧拉到相同位置,并多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

故答案為:(1)只有把同一彈簧兩次拉到同一位置,這樣力對(duì)彈簧的作用效果相同,后一次的拉力才是前一次兩個(gè)拉力的合力.(2)沿同一直線,才是同一直線同方向的兩個(gè)力 (3) F的方向與F1F2的方向相同. (4)同一直線上同方向的兩個(gè)力的合力,大小等于這兩個(gè)力的大小之和,方向跟每個(gè)力的方向相同; (5)方法類(lèi)似,只是F1、F2在同一直線上,F1向上拉彈簧,F2向下拉彈簧,把彈簧拉到某一位置B處.再用一個(gè)測(cè)力計(jì)把彈簧也拉到月處即可

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