Question

甲、乙和丙三位同學做“互成角度的兩個力的合成”的實驗，所用彈簧測力計的量程為0～5N，他們都把橡皮條的一端固定在木板上的A點，橡皮條的另一端通過細繩連接彈簧測力計，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點，如圖所示，此時細繩都與平板平行，用F₁和F₂表示拉力的方向和大小．
甲同學F₁和F₂的方向互相垂直，F₁=3.0N、F₂=3.8N；乙同學F₁和F₂方向間的夾角約為30°，F₁=F₂=4.0N；丙同學F₁和F₂方向間的夾角約為120°，F₁=F₂=4.0N．這三位同學中操作不合適的是哪一位？并說明原因．
答：______．

Answer 1

【答案】分析：抓住彈簧測力計的量程，通過平行四邊形定則求出合力的大小，從而判斷彈簧測力計能否測量合力的大小．
解答：解：對于甲同學，合力≈4.8N．對于乙同學F_乙=2×4cos15°＞5N，對于丙同學，F_丙=4N．可見操作不合適的是乙同學，因為他的兩個力的合力超過了彈簧測力計的最大值，下面再用一個彈簧測力計拉時拉不到O點．
故答案為：操作不合適的是乙同學，因為他這兩個力的合力超過了測力計刻度的最大值5N，下面再用一個彈簧測力計拉時拉不到O點．
點評：解決本題的關鍵知道“互成角度的兩個力的合成”實驗的原理，知道用兩根彈簧秤拉和用一根彈簧秤拉，都必須將繩子的結點拉到同一點，保證產生相同的作用效果．