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学习了同一直线的二力的合成知识后,小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力、的大小,是否还有F等于的关系呢?于是他应用
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更新时间:2024-04-27 08:57:02
问题描述:

学习了同一直线的二力的合成知识后,小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力、的大小,是否还有F等于的关系呢?于是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究。

(1)如图所示,橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力和,使橡皮筋伸长到C,记录此时、的大小。撤去力和后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用,为了使这个力F的作用效果与那两个力、的作用效果____,应使橡皮筋____,记录此时F的大小。

(2)先后两次改变和的夹角,重复步骤(1),得到三次实验数据如下表所示:

分析实验数据可知,当两个力不在一条直线上时,其合力大小F____,且在、大小不变的情况下,合力F的大小随着与夹角的增大而____。

刘明雷回答:
  【分析】探究同一直线上二力的合成使用的是等效法,即若要使两个力对橡皮筋的拉力大小与只用一个力对橡皮筋的拉力作用的效果相同,则两次应将同一橡皮筋拉伸到同一长度。所以本实验仍然使用同样的方法,改变两力的夹角,看合力、分力、分力角、合力与分力方向存在什么规律。   n从实验记录的数据可以看出,两个分力的大小是一定的,只是改变了两个分力的夹角,且夹角越大合力越小。   【点评】二力的合力最大值是二力在同一直线上方向相同时,为二力之和,最小值是二力在同一直线上方向相反时,为二力之差,其他情况下的合力大小都在两者之间;当二力不在同一直线时,遵循平行四边形法则,即两个分力为平行四边形的相邻两边,合力为这两边所夹的对角线。
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