Question

2．在研究共点力的合成实验中，
（1）甲、乙和丙三位同学在做这个实验时，所用弹簧秤的量程均为0～5N，且事先均调整好了零刻度．如图，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点，用两个弹簧秤分别钩住橡皮条另一端的细绳套，互成角度地将橡皮条拉到某一确定的O点，此时细绳都与制图板平行，用F₁和F₂表示两个弹簧秤的拉力．其中，

甲图：F₁和F₂的方向互相垂直，F₁=3.0N、F₂=3.8N；
乙图：F₁和F₂方向间的夹角约为60°，F₁=F₂=4.0N；
丙图：F₁和F₂方向间的夹角约为120°，F₁=F₂=4.0N．
这三位同学中操作不合适的是哪一位？为什么？操作不合适的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了弹簧秤刻度的最大值5N，下面再用一个弹簧测力计拉时拉不到O点
（2）丁图是一位同学某次实验用两弹簧秤通过细线Oa、Ob拉橡皮筋OO’的情况，其操作错误或不妥当之处有：细线Oa太短和两细线夹角太小．（至少写两条）

Answer 1

分析 抓住弹簧测力计的量程，通过平行四边形定则求出合力的大小，从而判断弹簧测力计能否测量合力的大小．

解答 解：（1）对于甲同学，合力F_甲=$\sqrt{{3}^{2}+3．{8}^{2}}$≈4.8N．对于乙同学F_乙=2×4cos15°＞5N，对于丙同学，F_丙=4N．可见操作不合适的是乙同学，因为他的两个力的合力超过了弹簧测力计的最大值，下面再用一个弹簧测力计拉时拉不到O点．
（2）操作错误或不妥当之处有：细线Oa太短；两细线夹角太小；弹簧秤的轴线没有与细线在同一条直线上；
故答案为：（1）操作不合适的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了弹簧秤刻度的最大值5N，下面再用一个弹簧测力计拉时拉不到O点． 
（2）细线Oa太短；两细线夹角太小；弹簧秤的轴线没有与细线在同一条直线上．

点评 解决本题的关键知道“互成角度的两个力的合成”实验的原理，知道用两根弹簧秤拉和用一根弹簧秤拉，都必须将绳子的结点拉到同一点，保证产生相同的作用效果．