题目内容
【题目】以下是某实验小组探究“二力合成规律”的过程。
(l)首先进行如下操作:
①如图甲,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE;
②如图乙,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环在拉力F1、F2的共同作用下,位于O点,橡皮条伸长的长度为EO;
③撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住小圆环,仍使其位于0点,如图丙。
同学们发现,力F单独作用,与F1、F2共同作用的效果是一样的,都使小圆环保持静止,由于两次橡皮条伸长的长度相同,即____,所以F等于F1、F2的合力。
(2)然后实验小组探究了合力F与分力F1、F2的关系:
①由纸上O点出发,用力的图示法画出拉力F1、F2和F(三个力的方向沿各自拉线的方向,三个力大小由弹簧测力计读出);
②用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,如图丁,得到的启示是 ____;
③多次改变拉力F1、F2的大小和方向,重做上述实验,通过画各力的图示,进一步检验所围成的图形。实验小组发现:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个规律叫做____,
上述实验中,如果把图乙和图丙的操作顺序对调,即先用拉力F将圆环拉到O点,再用拉力F1和F2共同拉圆环产生相同效果,则F1和F2就是F的____,此实验可以探究____规律。
【答案】(1)橡皮条对小圆环的拉力相同; (2)可构成平行四边形; 平行四边形法则; 分力; 力的分解;
【解析】
(1)③两次橡皮条伸长的长度相等,即两次橡皮条对小圆环的拉力相同,说明单个力F的作用效果跟F1、F2共同作用的效果相同;
(2)②用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,得到的力的图示的图形为平行四边形,和为邻边,为与和共顶点的对角线长度;
③多次改变拉力F1、F2的大小和方向,重做上述实验,在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个规律叫做平行四边形定则;
④如果把图乙和图丙的操作顺序对调,即先用拉力F将圆环拉到O点,再用拉力F1和F2共同拉圆环产生相同效果,则F1和F2就是F的分力,此实验可以探究力的分解规律。