Question

如圖1所示，在日常生活中，兩個(gè)小孩能提起的一桶水，一個(gè)大人就能提起來．物理學(xué)中將大人對水桶的拉力F稱為兩小孩對水桶的拉力F₁、F₂的    ，將F₁、F₂稱為F的    ．這是因?yàn)?u>    ．
某學(xué)習(xí)小組觀察到圖中兩小孩對水桶的拉力方向是傾斜向上的．為了研究這種情況下兩小孩對水桶的拉力F₁、F₂的大小之和是否還等于大人對水桶的拉力F的大小，設(shè)計(jì)了如圖2所示實(shí)驗(yàn)．
將橡皮筋一端固定在畫板上，另一端拴上細(xì)線通過定滑輪懸掛鉤碼使橡皮筋伸長到O點(diǎn)，記下此時(shí)細(xì)線對橡皮筋的拉力F大小和方向；然后用兩細(xì)線互成一定角度通過定滑輪懸掛鉤碼使橡皮筋仍然伸長到O點(diǎn)，記下此時(shí)兩細(xì)線對橡皮筋的拉力F₁、F₂大小和方向．

（1）若使用的鉤碼質(zhì)量為50克，取g=10N/Kg．上圖是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的實(shí)物圖片，測得兩細(xì)線間的夾角為90°，請?jiān)谟疫叿娇颍ㄈ鐖D3）內(nèi)分別作出力F、F₁、F₂的圖示．
（2）由實(shí)驗(yàn)探究可以得出：
①當(dāng)F₁與F₂的方向不同時(shí)，它們的大小之和與它們的合力大小    ．
②假設(shè)保持兩根細(xì)線分別懸掛4個(gè)和3個(gè)鉤碼不變，通過調(diào)整兩個(gè)定滑輪位置，使兩根細(xì)線的夾角由90°逐漸變?yōu)榱愣龋瑒t橡皮筋的伸長量將    ；說明兩根細(xì)線的拉力F₁與F₂的合力將    ．
③由上述分析可得出：兩個(gè)力的合力與    有關(guān)．

Answer 1

【答案】分析：如果一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的作用效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，組成合力的每一個(gè)力叫做分力．
（1）先畫出F₁、F₂的圖示，然后利用平行四邊形法則畫出合力F的圖示；
（2）①同一直線上，同方向二力的合力最大，反方向二力的合力最�。�
②同一直線上，同方向二力的合力最大；
③根據(jù)①②出現(xiàn)的現(xiàn)象分析合力與那些因素有關(guān)．
解答：解：兩個(gè)小孩共同提起一桶水，而大人一個(gè)人就可以提起，就是說大人用的力與兩個(gè)小孩用的力的作用效果相同，大人對水桶的拉力F稱為兩小孩對水桶的拉力F₁、F₂的合力，F(xiàn)₁、F₂稱為F的分力．
（1）一個(gè)鉤碼的重力：G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，
根據(jù)圖1可知，合力F=5G=5×0.5N=2.5N；
根據(jù)圖2可知，分力F₁=4G=4×0.5N=2N，F(xiàn)₂=3G=3×0.5N=1.5N；如下圖所示：

（2）①F₁+F₂=2N+1.5N=3.5N＞2.5N，因此當(dāng)F₁與F₂的方向不同時(shí)，它們的大小之和與它們的合力大小不相等；
②當(dāng)二力的夾角由90°逐漸變?yōu)榱愣葧r(shí)，合力最大，因此橡皮筋的伸長量增大，說明兩根細(xì)線的拉力F₁與F₂的合力將增大；
③根據(jù)①②可知，合力的大小與分力的大小和方向都有關(guān)系．
故答案為：合力；分力；作用效果相同．
（2）①不相等；②增大；增大；③分力的大小和方向．
點(diǎn)評：本題探究互成角度二力合力的影響因素，知道用等效替代法研究力的合成是本題的解題關(guān)鍵．