Question

【題目】學(xué)習(xí)了同一直線上二力的合成知識后，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(gè)分力F1、F2的大小是否還有F＝F1＋F2的關(guān)系呢？于是他應(yīng)用教材中學(xué)過的方法，對此進(jìn)行了探究。

(1)如圖所示，橡皮筋原長為AB，通過兩個(gè)彈簧測力計(jì)對橡皮筋施加互成一定夾角的兩個(gè)力F1和F2，使橡皮筋伸長到C，記錄此時(shí)F1、F2的大小，撤去力F1和F2后，用一個(gè)彈簧測力計(jì)對橡皮筋施加一個(gè)力F的作用，為了使力F的作用效果與兩個(gè)力F1、F2的作用效果________，應(yīng)使橡皮筋_________，記錄此時(shí)F的大小。

(2)先后兩次改變力F1和F2的夾角，重復(fù)步驟(1)，得到三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)兩個(gè)力不在同一直線上時(shí)，其合力F大小________(選填“等于”或“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、F2夾角的增大而________。

Answer 1

【答案】相同 也拉長至C位置 不等于 減小

【解析】

當(dāng)作用在物體上一個(gè)力的作用效果與作用在物體上兩個(gè)力的作用效果相同時(shí)，那么這個(gè)力則為其兩個(gè)力的合力，使橡皮筋伸長的長度相同則表明其作用效果相同；根據(jù)所給數(shù)據(jù)通過計(jì)算可以得出合力大小與F1+F2的關(guān)系，并且找出當(dāng)二力的夾角增大時(shí)，合力是如何變化的。

(1)因?yàn)樘骄亢狭�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(dāng)兩個(gè)互成角度的力作用在橡皮筋上時(shí),橡皮筋伸長到C；當(dāng)撤去這兩個(gè)力后,用一個(gè)力作用在彈簧測力計(jì)時(shí),橡皮筋仍然要伸長到C位置；

(2)通過表中數(shù)據(jù)計(jì)算出F1、F2二力之和,即三次實(shí)驗(yàn)中F1+F2均為9N,而合力F隨角度的增大分別是：8.7N、8.3N和7.8N,顯然合力F大小不等于F1＋F2，并且合力F的大小隨著F1與F2夾角的增大而減小。