Question

某小组同学研究同一直线上两个力的作用特点，他们先将橡筋的一端固定在竖直墙面上，然后在另一端用弹簧测力计沿同一方向拉伸橡筋，如图所示．请仔细观察比较图中（a）、（b）、（c）的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出初步结论．
（1）比较图（a）与（b）两图可得：________．
（2）比较图（b）与（c）两图可得：________．

Answer 1

解：（1）图（a）中一根弹簧测力计使橡皮筋伸长的长度和图（b）中两根弹簧测力计使橡皮筋伸长的长度相同，即一个力的作用效果与两个力的作用效果相同．
由此得出结论：一个力的作用效果可以由同一直线上方向相同的两个力来替代，且这两个力的大小之和等于一个力的大小；
（2）由图（b）中两根弹簧测力计使橡皮筋伸长的长度小于图（c）中两根弹簧测力计使橡皮筋伸长的长度，橡皮筋伸长越长说明力的作用效果越明显；故得此的结论：同一直线上方向相同两个力的大小之和越大，这两个力的作用效果就越显著．
故答案：（1）一个力的作用效果可以由同一直线上方向相同的两个力来替代，且这两个力的大小之和等于一个力的大小；
（2）同一直线上方向相同两个力的大小之和越大，这两个力的作用效果就越显著．
分析：（1）由a图知一个测力计拉力的作用效果与b图中两个拉力的作用效果相同，由弹簧秤的示数知a中弹簧秤的拉力大小与b中两个拉力的大小之和相等；
（2）从b图与c图中测力计的示数可以看成是c图中两个力的合力大于b图中二力的合力，并且c图中橡皮筋伸长的长度较长，故力越大其作用效果越显著．
点评：本题应用等效替代法来研究分力与合力的关系，等效替代法是物理中经常用到得一种研究方法；根据合力与分力的概念、并通过测力计的示数比较橡皮筋的长度与二力的关系，是解题的关键．