Question

15．在研究同一直线上方向相反的二力的合成的实验中：我们将弹簧的上端固定在铁架台上，用一个弹簧秤向下拉弹簧，拉力为F₁．用一根细绳拴在弹簧下端的钩上，用弹簧秤通过细绳向上拉，拉力为F₂，此时弹簧伸长．这时我们读出 拉力F₁和F₂的大小，并记录弹簧伸长到的位置．然后我们用一个力拉弹簧，使弹簧伸长到同样的位置，读出这个拉力F的大小．
（1）为什么两次都使弹簧伸长到同样的位置使两次力产生的效果相同．
（2）实验中，F₁与F₂与F之间的关系是F=F₁-F₂．
（3）实验告诉我们，同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于二力之差，合力的方向与较大力方向相同．

Answer 1

分析 （1）探究同一直线上两个力的合力，用到了等效替代法，所以实验中应注意使合力与两个分力产生的效果相同，即使弹簧伸长相同的长度；
（2）同一直线上方向相反的两个了的合力，F=F₁-F₂（F₁＞F₂）．

解答 解：（1）两次都使弹簧伸长到同样的位置，是为了使合力与两个分力产生的效果相同；
（2）F1、F2两个力相反，由题意知，此时弹簧伸长，说明F1较大，则两个力的合力F=F₁-F₂；
（3）同一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于两个力之差，方向与较大力的方向相同．
故答案为：（1）使两次力产生的效果相同；（2）F=F₁-F₂；（3）等于二力之差；与较大力方向相同．

点评 此题是探究合力大小的实验，注意等效替代法的应用，此题中根据合力的作用效果与两个分力的作用效果相同，得出了合力与分力的关系．