Question

【題目】懸索橋（圖甲）是目前世界上跨度最大的橋梁，它的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，小珊觀察了懸索橋后，想知道兩個(gè)拉力產(chǎn)生的作用效果與互成的角度有什么關(guān)系，于是她進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)方案：如圖乙，用兩個(gè)互成角度的彈簧測力計(jì)拉固定在木板上的橡皮筋，依據(jù)拉力與彈簧的伸長量成正比，當(dāng)每次把橡皮筋拉到相同位置時(shí)，可以認(rèn)為這兩個(gè)拉力產(chǎn)生的作用效果相同。

（1）按照設(shè)計(jì)方案，小珊用兩個(gè)大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下表：（拉力F是拉橡皮筋到達(dá)預(yù)定位置的力）

①分析上表可知，兩個(gè)拉力F1與F2產(chǎn)生的作用效果與互成的角度_______ （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”），即當(dāng)作用效果相同時(shí)，互成的角度越大，兩個(gè)拉力________ （選填“越大”或“越小”）。

角度/°	0	30	45	60	90	120
拉力F1/N	2	2.1	2.2	2.3	2.8	4
拉力F2/N	2	2.1	2.2	2.3	2.8	4
拉力F/N	4

②在上表中，當(dāng)兩個(gè)拉力互成角度為0°時(shí)，拉力F1與F2之和與拉力F的大小______ ，當(dāng)兩個(gè)拉力相等且互成180°時(shí)，此時(shí)F1和F2是一對(duì)_______ 力，橡皮筋保持靜止?fàn)顟B(tài)。

（2）以上實(shí)驗(yàn)中一個(gè)力F與F1和F2兩個(gè)力產(chǎn)生的作用效果相同，物理中把F叫做F1和F2的合力，F(xiàn)1、F2叫做F的分力，有人說合力一定比任意一個(gè)分力大，根據(jù)上表數(shù)據(jù)你判斷這種說法是______ 的，請(qǐng)根據(jù)表格中的具體數(shù)據(jù)，舉例說明__________ 。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)你提出正確的安裝晾衣架承重鋼絲（圖丙）的建議：___________ 。

Answer 1

【答案】有關(guān) 越大 相等 平衡 錯(cuò)誤 當(dāng)兩個(gè)分力互成120°角時(shí)，合力的大小等于每個(gè)分力的大小 考慮到兩條鋼絲的承拉能力，其夾角不易過大

【解析】

（1）①由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，每次的兩個(gè)拉力的共同作用效果相同，即F拉橡皮筋到達(dá)相同位置；

分析上表，當(dāng)兩個(gè)拉力F1與F2的夾角逐漸增大時(shí)，產(chǎn)生相同的效果，兩個(gè)都會(huì)相應(yīng)的增大，說明兩個(gè)力的作用效果與互成的角度有關(guān)；

且當(dāng)作用效果相同時(shí)，互成的角度越大，兩個(gè)拉力也越大；

②當(dāng)兩個(gè)拉力互成角度為0°時(shí)，即兩個(gè)力在一條直線上時(shí)，拉力F1與F2都為2N，兩力之和與拉力F（4N）的大小相同；

當(dāng)兩個(gè)拉力相等且互成180°時(shí)，兩力大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在一個(gè)物體上，所以此時(shí)F1和F2是一對(duì)平衡力，橡皮筋受到平衡力的作用保持靜止?fàn)顟B(tài)。

（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，在兩個(gè)分力互成120°角時(shí)，每個(gè)分力的大小都為4N，合力的大小也是4N，說明說合力不一定比任意一個(gè)分力大，所以說合力一定比任意一個(gè)分力大是錯(cuò)誤的。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果知，當(dāng)合力大小不變時(shí)，兩個(gè)分力的夾角越大，兩個(gè)分力也越大，所以在安裝圖丙所示的晾衣架時(shí)，考慮到兩條鋼絲的承拉能力，其夾角不易過大。