Question

19．學校實踐活動小組同學在利用如圖所示裝置拉動橡皮筋探究“同一直線上二力合成”遵循什么規(guī)律時，得到如下實驗數(shù)據(jù)．
（1）你認為表中哪次實驗的數(shù)據(jù)是不合理的，并指出導致數(shù)據(jù)不合理的可能的原因．
（2）根據(jù)表格中的正確數(shù)據(jù)，寫出分析處理實驗數(shù)據(jù)的具體過程并得出實驗結(jié)論．
（3）請你對他們的實驗過程及實驗結(jié)論做出點評．

力 次數(shù)	F1/N		F2/N		F/N
	力 次數(shù) 大小	方向	大小	方向	大小	方向
1	1.0	向右	1.6	向右	2.6	向右
2	1.6	向右	2.0	向右	3.2	向右
3	2.2	向右	3.0	向右	5.2	向右
4	2.8	向右	1.8	向右	4.6	向右

Answer 1

分析 力F的作用效果與力F₁、F₂共同作用的效果相同時，這個力F才叫做F₁，F(xiàn)₂的合力．
同一直線上，方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之和，方向跟分力的方向相同，即F=F₁+F₂．
（1）根據(jù)同一直線上同方向兩個合力與分力的大小關(guān)系進行分析；
（2）分別求出1、3、4次實驗中的合力，并得出合力與分力的方向，比較合力的大小、方向規(guī)律得出結(jié)論；
（3）從實驗的全面性進行分析．

解答 解：（1）同一直線上，方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之和；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，第2次實驗中的合力小于兩分力的合力，因此第2次實驗數(shù)據(jù)不合理；
可能原因：F₁、F₂可能沒有作用在同一直線上（或F拉動橡皮筋伸長的長度較短）；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，第1次實驗：F₁+F₂=1.0N+1.6N=2.6N，方向向右，F(xiàn)=2.6N，方向向右；
第 3 次實驗：F₁+F₂=2.2N+3.0N=5.2N，方向向右，F(xiàn)=5.2N，方向向右；
第 4 次實驗：F₁+F₂=2.8N+1.8N=4.6N，方向向右，F(xiàn)=4.6N，方向向右；
經(jīng)比較，每一組的 F=F₁+F₂，方向不變；因此得出的結(jié)論：沿同一直線的兩個方向相同的力的合力，其大小等于這兩個力的大小之和，其方向跟這兩個力的方向相同；
（3）該實驗沒有收集沿同一直線方向相反的二力合成，實驗結(jié)論不完整．

點評 本題考查學生對同一直線上二力合成的實驗探究以及控制變量法的應用．