Question

19．学校实践活动小组同学在利用如图所示装置拉动橡皮筋探究“同一直线上二力合成”遵循什么规律时，得到如下实验数据．
（1）你认为表中哪次实验的数据是不合理的，并指出导致数据不合理的可能的原因．
（2）根据表格中的正确数据，写出分析处理实验数据的具体过程并得出实验结论．
（3）请你对他们的实验过程及实验结论做出点评．

力 次数	F1/N		F2/N		F/N
	力 次数 大小	方向	大小	方向	大小	方向
1	1.0	向右	1.6	向右	2.6	向右
2	1.6	向右	2.0	向右	3.2	向右
3	2.2	向右	3.0	向右	5.2	向右
4	2.8	向右	1.8	向右	4.6	向右

Answer 1

分析 力F的作用效果与力F₁、F₂共同作用的效果相同时，这个力F才叫做F₁，F₂的合力．
同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟分力的方向相同，即F=F₁+F₂．
（1）根据同一直线上同方向两个合力与分力的大小关系进行分析；
（2）分别求出1、3、4次实验中的合力，并得出合力与分力的方向，比较合力的大小、方向规律得出结论；
（3）从实验的全面性进行分析．

解答 解：（1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和；根据表中数据可知，第2次实验中的合力小于两分力的合力，因此第2次实验数据不合理；
可能原因：F₁、F₂可能没有作用在同一直线上（或F拉动橡皮筋伸长的长度较短）；
（2）根据表中数据可知，第1次实验：F₁+F₂=1.0N+1.6N=2.6N，方向向右，F=2.6N，方向向右；
第 3 次实验：F₁+F₂=2.2N+3.0N=5.2N，方向向右，F=5.2N，方向向右；
第 4 次实验：F₁+F₂=2.8N+1.8N=4.6N，方向向右，F=4.6N，方向向右；
经比较，每一组的 F=F₁+F₂，方向不变；因此得出的结论：沿同一直线的两个方向相同的力的合力，其大小等于这两个力的大小之和，其方向跟这两个力的方向相同；
（3）该实验没有收集沿同一直线方向相反的二力合成，实验结论不完整．

点评 本题考查学生对同一直线上二力合成的实验探究以及控制变量法的应用．