Question

20．为了研究同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果，小华同学将橡皮筋的左端固定于P点，用弹簧测力计通过细线将橡皮筋的右端拉至O点，如图a所示，然后他分别用两个弹簧测力计沿相同方向将橡皮筋拉至O点，如图a，b所示：
（1）在图a中，弹簧测力计的分度值是1牛，指针所指的示数为4牛；
（2）实验中，小王同学每次平均将橡皮筋右端拉至O点，这样做的目的是使力的作用效果相同；
（3）实验可得出的结论是：在同一直线上，方向相同的两个作用力的合力，大小等于二力之和
（4）下列物理研究过程中，采用的科学方法与上述研究相同的是①和④（均选填序号）
①曹冲称象                       ②研究电流与电压关系时，要使用同一导体
③研究电流时，把它与水流相比     ④研究串、并联电路时，引入“总电阻”概念．

Answer 1

分析 （1）由弹簧秤的刻度盘可知最小分度，则可知指针的所示的示数；
（2）在实验中研究的目的是两力力的共同效果，故为了使效果相同，应让橡皮盘伸长相同的长度，故应将橡皮盘拉至O点；
（3）由各弹簧秤的示数可知，两个弹簧秤的示数之和与一个弹簧秤拉时的示数相等．
（4）本实验中应用了等效替代法，分析题目中的各实验采用的方法，作出选择．

解答 解：（1）由图可知，弹簧秤量程为10N，共10个小刻度，故最小分度为1N；则指针的示数为4N；
（2）每次将橡皮盘的右端拉到O点的目的是为了使两个力作用时与一个力作用时的作用效果相同．
（3）若几个力的合力与某个力产生的效果相同，我们说这个力是那几个力的合力，由图可知，两次实验中弹簧秤的示数之和都等于4N，故说明在同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于二力之和．
（4）本实验采用了等效替代法．①曹冲称象；④研究串、并联电路时，引入“总电阻”的概念；应用了等效替代法；
②研究电流与电压关系时，要使用同一导体，应用的是控制变量法；③研究电流时，把它与水流相类比，使用的是类比法．与本实验方法相同的是①④．
故答案为：（1）1；4；（2）使力的作用效果相同；（3）二力之和；（4）①；④．

点评 验证合力与分力关系时，一定要保证合力与分力的效果相同，才能得出正确的结论．