Question

10．關(guān)于合力與分力的關(guān)系．在水平面內(nèi)，將椽皮條的一端固定在木板的P點(diǎn)，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩索（如圖1）．實(shí)驗(yàn)中只用一個(gè)彈簧秤勾住任一個(gè)細(xì)繩套使結(jié)點(diǎn)位于某一位置O，彈簧秤顯示的是合力F．再用兩個(gè)彈簧秤分別勾住細(xì)繩套，然后互成角度地拉細(xì)繩，這兩個(gè)彈簧秤顯示的是分力F₁、F₂，

（1）甲同學(xué)用上述實(shí)驗(yàn)探究合力與分力的關(guān)系．每次實(shí)驗(yàn)都使結(jié)點(diǎn)位于同一位置0，他得到下列結(jié)論：
A．合力一定大于分力 
B．合力的方向一定在兩個(gè)分力之間 
C．合力與分力一定相交于同一點(diǎn)
D．合力可以替代分力
你認(rèn)為以上結(jié)論正確的是D（填以上字母代號(hào)）．
（2）乙同學(xué)使F₁=F₂=4.0N，且保持不變；θ₁=θ₂=θ．在θ從0°開始逐漸增大的過程中.0點(diǎn)逐漸靠近P點(diǎn)，記錄了如下數(shù)據(jù)：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
θ	15°	30°	37°	45°	53°	60°
F（N）	7.7	6.9	6.4	5.7	4.8	4.0
cosθ	0.97	0.87	0.80	0.71	0.60	0.50

請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)作出F-θ的圖象
（3）為了在圖象中準(zhǔn)確地反應(yīng)F隨θ的關(guān)系．橫坐標(biāo)軸應(yīng)為cosθ．

Answer 1

分析 （1）每次實(shí)驗(yàn)都使結(jié)點(diǎn)位于同一位置0，則兩個(gè)分力的作用效果與一個(gè)力的作用效果相同，根據(jù)合力與分力的關(guān)系分析即可；
（2）根據(jù)描點(diǎn)法做出圖象；
（3）根據(jù)表格可以看出$\frac{F}{cosθ}$是個(gè)定值，即F與cosθ成正比，作出F-cosθ圖象即可．

解答 解：（1）每次實(shí)驗(yàn)都使結(jié)點(diǎn)位于同一位置0，則兩個(gè)分力的作用效果與一個(gè)力的作用效果相同，合力與分力是等效替代的關(guān)系，合力可以大于分力，可以小于分力，可以等于分力，合力的方向不一定在兩個(gè)分力之間，故ABC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D
（2）根據(jù)描點(diǎn)法做出圖象，如圖所示：

（3）根據(jù)圖象可知，F(xiàn)-θ的圖象是一條曲線，不能準(zhǔn)確反映F隨θ的關(guān)系，根據(jù)表格可以看出$\frac{F}{cosθ}$是個(gè)定值，即F與cosθ成正比，所以為了在圖象中準(zhǔn)確地反應(yīng)F隨θ的關(guān)系．橫坐標(biāo)軸應(yīng)為cosθ．
故答案為：（1）D；（2）如圖所示；（3）cosθ

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了同學(xué)們對(duì)等效替代關(guān)系的理解，知道合力與分力是等效替代的關(guān)系，要求同學(xué)們能根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象并能分析圖象，難度適中．