Question

在如圖1所示“探究求合力的方法”的實驗中，
（1）如果實驗中所使用的彈簧秤最小刻度為0.1N、彈性限度為最大承受力5N，則下列數據記錄可能正確的是哪些？

 

A.2N          B.2.1N         C.3.51N     D.4.13N        E.5.12N
（2）該實驗所體現的物理思想方法是

 

A．小量放大     B．等效替代    C．理想模型
（3）本實驗中可以繪出合力F與兩分力夾角θ之間的關系，如圖2所示（兩分力大小不變），由圖象可求得合力的最大值為

 

．

Answer 1

分析：1、彈簧測力計的最小刻度為0.1N，所以估讀到0.01N，彈簧測力的量程為5N，所以最大讀數不超過5N．
2、實驗采用是等效替代的思維方法．實驗中要保證一個合力與兩個分力效果相同，結點O的位置必須相同．
3、如果二力在同一條直線上，根據力的合成計算合力的大小，即同一直線上同方向二力的合力等于二力之和，此時合力最大；同一直線反方向二力的合力等于二力之差，此時合力最小．

解答：解：（1）AB、彈簧測力讀數要估讀的，最小刻度為0.1N，所以AB沒有估讀到0.01N，故AB錯誤．
CD、CD的讀數在量程內，并且都估讀了．故CD正確．
E、E的讀數超出了最大承受力5N，故E錯誤的．
故選：CD．
（2）實驗中要保證結點O的位置必須相同．即一個合力與兩個分力效果相同，故研究合力與分力的關系中，合力與分力是等效的．故本實驗采用是等效替代的思維方法．故AC錯誤，B正確．
故選：B．
（3）由圖可知：當兩力夾角為180°時，兩力的合力為1N，即：F₂-F₁=1N 
而當兩力夾角為90°時，兩力的合力為5N，即：

F12+F22

=5N 
解得：F₁=3N，F₂=4N．
因此合力F的變化范圍為：F₂-F₁≤F≤F₂+F₁
由此解得：1N≤F≤7N．
所以合力的最大值為7N．
故答案為：（1）CD；（2）B；（3）7．

點評：解此題關鍵是要理解合力的大小范圍：大于兩力之差，小于兩力之和；同時要正確利用圖象所提供信息結合物理規律解題．