Question

在如图1所示“探究求合力的方法”的实验中，
（1）如果实验中所使用的弹簧秤最小刻度为0.1N、弹性限度为最大承受力5N，则下列数据记录可能正确的是哪些？

 

A.2N          B.2.1N         C.3.51N     D.4.13N        E.5.12N
（2）该实验所体现的物理思想方法是

 

A．小量放大     B．等效替代    C．理想模型
（3）本实验中可以绘出合力F与两分力夹角θ之间的关系，如图2所示（两分力大小不变），由图象可求得合力的最大值为

 

．

Answer 1

分析：1、弹簧测力计的最小刻度为0.1N，所以估读到0.01N，弹簧测力的量程为5N，所以最大读数不超过5N．
2、实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同．
3、如果二力在同一条直线上，根据力的合成计算合力的大小，即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和，此时合力最大；同一直线反方向二力的合力等于二力之差，此时合力最小．

解答：解：（1）AB、弹簧测力读数要估读的，最小刻度为0.1N，所以AB没有估读到0.01N，故AB错误．
CD、CD的读数在量程内，并且都估读了．故CD正确．
E、E的读数超出了最大承受力5N，故E错误的．
故选：CD．
（2）实验中要保证结点O的位置必须相同．即一个合力与两个分力效果相同，故研究合力与分力的关系中，合力与分力是等效的．故本实验采用是等效替代的思维方法．故AC错误，B正确．
故选：B．
（3）由图可知：当两力夹角为180°时，两力的合力为1N，即：F₂-F₁=1N 
而当两力夹角为90°时，两力的合力为5N，即：

F12+F22

=5N 
解得：F₁=3N，F₂=4N．
因此合力F的变化范围为：F₂-F₁≤F≤F₂+F₁
由此解得：1N≤F≤7N．
所以合力的最大值为7N．
故答案为：（1）CD；（2）B；（3）7．

点评：解此题关键是要理解合力的大小范围：大于两力之差，小于两力之和；同时要正确利用图象所提供信息结合物理规律解题．