Question

22、學習了同一直線的二力的合成知識后，小林想如果作用在物體上的二力不在同一直線上，而是互成一定的夾角，那么合力F的大小與兩個分力F₁、F₂的大小，是否還有F等于F₁+F₂的關系呢？于是他應用教材中學過的方法，對此進行了探究．
（1）如圖所示，橡皮筋原長為AB，通過兩個彈簧測力計對橡皮筋施加互成一定夾角的兩個力F₁和F₂，使橡皮筋伸長到C，記錄此時F₁、F₂的大�。�撤去力F₁和F₂后，用一個彈簧測力計對橡皮筋施加一個力F的作用，為了使這個力F的作用效果與那兩個力F₁、F₂的作用效果

相同

，應使橡皮筋

仍然伸長到C

，記錄此時F的大小．
（2）先后兩次改變F₁和F₂的夾角，重復步驟（1），得到三次實驗數據如表所示：

物理量 實驗序號	F1/N	F2/N	F1和F2的夾角	合力F/N
1	4	5	θ1	8.7
2	4	5	θ2	8.3
3	4	5	θ3	7.8
備注：θ1＜θ2＜θ3

分析實驗數據可知，當兩個力不在一條直線上時，其合力大小F

不等于

F₁-F₂，且在F₁、F₂大小不變的情況下，合力F的大小隨著F₁與F₂夾角的增大而

減小

．

Answer 1

分析：（1）當作用在物體上一個力的作用效果與作用在物體上兩個力的作用效果相同時，那么這個力則為其兩個力的合力；即：使橡皮筋伸長的長度相同則表明其作用效果相同．
（2）根據所給數據通過計算可以得出合力大小與F₁+F₂的關系，并且找出當二力的角度的增大時，合力是如何變化．

解答：解：（1）因為探究合力F與分力F₁、F₂的大小，需要使合力F與分力F₁、F₂的作用效果相同，因此當兩個互成角度的力作用在橡皮筋上時，橡皮筋伸長到C；當撤去這兩個力后，用一個力作用在彈簧測力計時，橡皮筋仍然要伸長到C處，即合力F與分力F₁、F₂的作用效果相同．
（2）通過表中數據計算出F₁、F₂二力之和，即三次實驗中F₁和F₂后的合力均為9N，而合力F隨角度的增大合力為8.7N、8.3N和7.8N，顯然F≠F₁+F₂，并且合力F的大小隨著F₁與F₂夾角的增大而減�。�
故答案為：（1）相同，仍然伸長到C；（2）不等于，減�。�

點評：本題探究互成角度二力的合力與分力的關系，會根據題中信息判斷出探究的結果．