《8.4 同一直线上二力的合成》同步练习-2024-2025学年第二学期人教版物理八年级下册
一.选择题(共10小题)
1.探究“同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中,部分情景如图所示,下列说法错误的是( )
A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这是采用控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力方向相同
C.实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力
D.如果将F1、F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,则无法完成实验探究
2.如图所示,小莉练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8N,排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.5N,则排球所受合力的大小和方向为( )
A.2.3N,竖直向上 B.3.3N,竖直向上
C.2.3N,竖直向下 D.3.3N,竖直向下
3.小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁,根据图像,下列分析正确的是( )
A.t=1s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力的方向水平向右
B.t=3s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力方向水平向右
C.t=7s时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力方向水平向右
D.在4到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
4.在“探究二力合成”的实验中,橡皮筋原长AE,先将F1作用在橡皮筋上,使橡皮筋从E点伸长到E',如图甲;然后撤去F1,将互成一定角度的力F2和F3共同作用在橡皮筋上,同样使橡皮筋从E点伸长到E',如图乙,每个钩码重为0.5N。据此推测,若将F1、F2和F3共同作用在橡皮筋上时,这三个力的合力大小为( )
A.4.5N B.3N C.1.5N D.0N
5.如图所示,A、B两物体用一轻质弹簧相连,物体A所受重力为8N,物体B所受重力为5N。用一个竖直向上的拉力F1作用在B上,向上提B,当A对地面刚好没有压力时,弹簧对B的拉力为( )
A.8N B.3N C.13N D.5N
6.如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法正确的是( )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B.在0~2s内拉力F大于7N
C.在0~6s内拉力F小于5N
D.在2~6s内拉力F等于5N
7.小明探究作用在同一物体上两个力的效果,已知F1和F2作用在同一物体、同一水平直线上,其中F1=8N。方向是水平向右,F2=12N。关于这两个力的合力的说法,正确的是( )
A.一定是20N,且方向水平向右
B.一定是4N,且方向水平向左
C.可能是20N,且方向水平向左
D.可能是4N,且方向水平向左
8.如图所示,一个管道(内壁粗糙程度相同)竖直固定在水平地面上,利用拉力F将一物块从管道左端竖直拉进,右端竖直拉出,已知管道中的竖直管口对物块挤压作用一样,并测得拉动全过程拉力和物块移动速度随时间变化的图像分别如图乙、丙所示,下列说法错误的是( )
A.物块的重力为2N
B.2到4s,物块受非平衡力
C.0到2s,物块做匀速直线运动
D.4到6s,物块所受阻力为10N
9.小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F﹣t和v﹣t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A.0~3s,箱子受到摩擦力大小为6N
B.t=5s时,箱子受到摩擦力大小为9N
C.3~9s时,箱子受到的摩擦力先变大后变小
D.9~12s,箱子受到摩擦力大小为6N
10.如图所示,用弹簧测力计和相同的弹簧分别进行多次实验,其中力F可以作为F1、F2合力的是( )
A.只有② B.只有③ C.①② D.①③
二.填空题(共8小题)
11.我们在实验探究同一直线且同方向的二力的合成时,按照图所示,把橡皮筋B端固定好,A端分别用两根细线和两个测力计相连;先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的A端,使A端到达O点,记下O点的位置和两个拉力F1和F2的大小和方向;再用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F,也让橡皮筋的A端被拉伸到O点,记下F的大小和方向。
比较F和F1、F2的关系,可知 。
12.如图所示,小车同时受到甲水平推力100N和乙水平拉力80N的作用,在50s内向前匀速运动了70m。小车的运动速度为 m/s,受到这两个力的合力是 N。
13.如图所示是某同学在探究同一直线上同方向两个力的合成实验中出现的情景,根据该情景回答下列各题:
①由(a)、(b)或(a)、(c)可知:力可以改变物体的 。
②由(a)、(b)和(a)、(c)表明:力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相比较是 (选填“相同”或“不相同”)的。
③由(b)和(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是: 。
14.一个重5N的苹果,竖直向上抛出,若苹果在空气中运动时受到的阻力恒为2N,则在上升过程中苹果受到的合力是 N,下降过程中受到的合力为 N。
15.图中装置是研究 的实验。两次实验要求同时用两力F1、F2和单独用力F拉下端固定的弹簧的上端到达 位置,这表明F是F1、F2的 。
16.为了研究同一直线上两个力的共同作用效果,小明同学分别用大小不同的两个力沿水平方向拉伸同一弹簧到相同位置O点,然后他再用一个弹簧测力计再次将此弹簧拉至O点如图1.接着他用两个不在同一直线上的互成角度的力再次将此弹簧拉到O点,并逐渐减小两力间的夹角如图2.(已知θ1>θ2>θ3)请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论。
(1)分析比较图1弹簧形变程度和受力情况,可得出初步结论: 。
(2)分析比较图2弹簧形变程度、受力情况及两力夹角大小的关系,可得出初步结论: 。
17.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平向右的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,对应的物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,分析图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力为 N,当t=3s时,物体受到的摩擦力为 N,方向 。
18.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体处于 (“静止”、“加速运动”、“匀速运动”)状态,受到的摩擦力是 N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是 N。
三.实验探究题(共1小题)
19.如图所示是小韦同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,请根据该情景,回答下列问题:
(1)在图a、b、c中,该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点B,是为了使三次实验中力的作用效果 (选填“相同”或“不同”),这里用到了物理上 的研究方法。
(2)根据图b、c可以推断,图a中的测力计拉力F= N。
《8.4 同一直线上二力的合成》同步练习-2024-2025学年第二学期人教版物理八年级下册
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D B B A B D B D B
一.选择题(共10小题)
1.探究“同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中,部分情景如图所示,下列说法错误的是( )
A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这是采用控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力方向相同
C.实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力
D.如果将F1、F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,则无法完成实验探究
【解答】解:
(1)探究同一直线方向相同的二个力的合成实验,应采用等效替代法,保证一个力的作用效果与几个力的作用效果相同,故A错误;
(2)同一直线上方向相同的两个力的合力,合力方向与任何一个力方向相同,故B正确;
(3)由实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力,故C正确;
(4)橡皮筋和橡皮绳是不同的弹性物体,伸长到相同长度时所用力的大小一般是不同的,不能说F就是F1、F2的合力,无法完成实验探究,故D正确。
故选:A。
2.如图所示,小莉练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8N,排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.5N,则排球所受合力的大小和方向为( )
A.2.3N,竖直向上 B.3.3N,竖直向上
C.2.3N,竖直向下 D.3.3N,竖直向下
【解答】解:球在竖直向上运动过程中,所受重力竖直向下,空气阻力竖直向下,
则小球所受合力F合=f+G=0.5N+2.8N=3.3N,方向竖直向下。
故选:D。
3.小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁,根据图像,下列分析正确的是( )
A.t=1s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力的方向水平向右
B.t=3s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力方向水平向右
C.t=7s时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力方向水平向右
D.在4到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
【解答】解:A、由图丁可知,t=1s时小车的速度为0,处于静止状态,受到的合力为0,水平方向上受到向左的拉力F1和向右的拉力F2、静摩擦力的共同作用,这三个力的合力为0;由图可知,此时的F1=3N,F2=1N,则静摩擦力为:f=F1﹣F2=3N﹣1N=2N,方向与F2的方向相同,水平向右,故A错误;
B、由v﹣t图像可知,4s~6s小车做匀速直线运动,水平方向上受到的合力为0;由图可知,此时的F'1=6N,F'2=3N,则f'=F'1﹣F'2=6N﹣3N=3N,方向与F2的方向相同,水平向右;t=3s时,F1大于F2,小车向左运动,小车对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,为3N,摩擦力方向水平向右,故B正确;
C、t=7s时,F''1=0N,F''2=2N,小车向左减速运动,小车对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,为3N,故C错误;
D、在4到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,则小车不会受到摩擦力的作用,由于此时的两个拉力不同,则小车做变速运动,故D错误;
故选:B。
4.在“探究二力合成”的实验中,橡皮筋原长AE,先将F1作用在橡皮筋上,使橡皮筋从E点伸长到E',如图甲;然后撤去F1,将互成一定角度的力F2和F3共同作用在橡皮筋上,同样使橡皮筋从E点伸长到E',如图乙,每个钩码重为0.5N。据此推测,若将F1、F2和F3共同作用在橡皮筋上时,这三个力的合力大小为( )
A.4.5N B.3N C.1.5N D.0N
【解答】解:根据题意可知,橡皮筋原长AE,先将F1作用在橡皮筋上,使橡皮筋从E点伸长到E';
图甲中的每个钩码重为0.5 N,所以此时的拉力F1=1.5N;
然后撤去F1,将互成一定角度的力F2和F3共同作用在橡皮筋上,同样使橡皮筋从E点伸长到E',如图乙,说明图乙中两个拉力F2和F3共同作用效果和图甲中F1的作用效果相同。
所以若将F1、F2和F3共同作用在橡皮筋上时,这三个力的合力大小为等于两倍的F1力,故这三个力的合力大小为3N;
综上所述,B正确。
故选:B。
5.如图所示,A、B两物体用一轻质弹簧相连,物体A所受重力为8N,物体B所受重力为5N。用一个竖直向上的拉力F1作用在B上,向上提B,当A对地面刚好没有压力时,弹簧对B的拉力为( )
A.8N B.3N C.13N D.5N
【解答】解:当A对地面刚好没有压力时,弹簧的拉力等于A重力,同一个弹簧的拉力相等,此时弹簧对B的拉力为F=GA=8N。
故选:A。
6.如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法正确的是( )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B.在0~2s内拉力F大于7N
C.在0~6s内拉力F小于5N
D.在2~6s内拉力F等于5N
【解答】解:
A.重力是竖直向下的,磁性平板对铁块吸引力是水平方向的,而且题目中没有说明这两个力的大小关系,故A错误;
B.由图乙知,在0~2s内处于加速运动状态,所以竖直方向铁块受到的拉力F大于重力和摩擦力,即拉力大于7N,故B正确;
CD.由乙图可见,在2~6s铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点,f+G=F,所以F=G+f=5N+2N=7N,故CD错误。
故选:B。
7.小明探究作用在同一物体上两个力的效果,已知F1和F2作用在同一物体、同一水平直线上,其中F1=8N。方向是水平向右,F2=12N。关于这两个力的合力的说法,正确的是( )
A.一定是20N,且方向水平向右
B.一定是4N,且方向水平向左
C.可能是20N,且方向水平向左
D.可能是4N,且方向水平向左
【解答】解:已知F1和F2作用在同一物体、同一水平直线上,其中F1=8N。方向是水平向右,F2=12N。
如果F2与F1方向相同,则合力为F=F1+F2=8N+12N=20N,方向水平向右;
如果F2与F1方向相反,则合力为F=F2﹣F1=12N﹣8N=4N,方向水平向左;
有两种可能,故D正确,ABC错误。
故选:D。
8.如图所示,一个管道(内壁粗糙程度相同)竖直固定在水平地面上,利用拉力F将一物块从管道左端竖直拉进,右端竖直拉出,已知管道中的竖直管口对物块挤压作用一样,并测得拉动全过程拉力和物块移动速度随时间变化的图像分别如图乙、丙所示,下列说法错误的是( )
A.物块的重力为2N
B.2到4s,物块受非平衡力
C.0到2s,物块做匀速直线运动
D.4到6s,物块所受阻力为10N
【解答】解:由图丙可知,物体在三个时间段都是匀速直线运动,由图甲、乙可知,在0﹣2s内物体向上匀速运动,重力和摩擦力方向竖直向下,方向竖直向上的拉力为12N,则:
G+f=12N ①
在4﹣6s内物体向下匀速运动,因为管道中的竖直管口对物块挤压作用一样,所以此时摩擦力和0﹣2s内物体摩擦力一样。重力和拉力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,拉力为8N,则:
G+8N=f ②
联立①②可解得:G=2N,f=10N,
A.物块的重力为2N,故A正确;
B.由图丙可知,在2﹣4s内,物体在水平方向匀速直线运动,物块受到平衡力的作用,故B错误;
C.由图甲、丙可知,物体在0﹣2s内物体向上匀速直线运动,故C正确;
D.物体在4﹣6s内受到的摩擦力为:f=G+8N=2N+8N=10N,故D正确。
故选:B。
9.小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F﹣t和v﹣t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A.0~3s,箱子受到摩擦力大小为6N
B.t=5s时,箱子受到摩擦力大小为9N
C.3~9s时,箱子受到的摩擦力先变大后变小
D.9~12s,箱子受到摩擦力大小为6N
【解答】解:A、由丙图可知,前3s物体速度为零,仍处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力;由乙图可知,物体所受推力为3N,则可知摩擦力也为3N,故A错误;
BC、由图丙知9s~12s内,物体做匀速直线运动,速度为1m/s,所受推力和摩擦力一对平衡力,大小相等,由图乙知此时的推力F为6N,摩擦力也为6N,由图乙知3s~6s内,物体做加速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为6N,故t=5s时,箱子受到地面的滑动摩擦力为6N,故B错误;
滑动摩擦力的大小与速度无关,所以3﹣9s,箱子受到摩擦力大小不变,故C错误;
D、由图丙知9s~12s内,物体做匀速直线运动,速度为1m/s,由图乙知此时的推力F为6N,故D正确。
故选:D。
10.如图所示,用弹簧测力计和相同的弹簧分别进行多次实验,其中力F可以作为F1、F2合力的是( )
A.只有② B.只有③ C.①② D.①③
【解答】解:根据合力的概念可知,一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,则这个力叫做两个力的合力,即是等效的,图中采用弹簧的伸长显示力的效果,故伸长相同,可以看成是合力,故③正确。
故选:B。
二.填空题(共8小题)
11.我们在实验探究同一直线且同方向的二力的合成时,按照图所示,把橡皮筋B端固定好,A端分别用两根细线和两个测力计相连;先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的A端,使A端到达O点,记下O点的位置和两个拉力F1和F2的大小和方向;再用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F,也让橡皮筋的A端被拉伸到O点,记下F的大小和方向。
比较F和F1、F2的关系,可知 F=F1+F2 。
【解答】解:F1与F2在同一直线上且方向相同,同一直线且同方向的二力的合力大小等于两力的和,方向和两力的方向相同,故F=F1+F2。
故答案为:F=F1+F2。
12.如图所示,小车同时受到甲水平推力100N和乙水平拉力80N的作用,在50s内向前匀速运动了70m。小车的运动速度为 1.4 m/s,受到这两个力的合力是 180 N。
【解答】解:在50s内向前匀速运动了70m,速度v1.4m/s;
两个力在同一直线上,方向相同,则它们的合力F合=F甲+F乙=100N+80N=180N。
故答案为:1.4;180。
13.如图所示是某同学在探究同一直线上同方向两个力的合成实验中出现的情景,根据该情景回答下列各题:
①由(a)、(b)或(a)、(c)可知:力可以改变物体的 形状 。
②由(a)、(b)和(a)、(c)表明:力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相比较是 相同 (选填“相同”或“不相同”)的。
③由(b)和(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是: 同一直线上同方向两个力的合力大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同 。
【解答】解:
①(a)、(b)或(a)、(c),弹簧伸长了,形状发生了变化,可知:力可以改变物体的形状;
②(a)、(b)和(a)、(c)弹簧伸长的长度相同,说明力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相比较是相同的;
③b中两个力的方向相同,且其力之和等于c的力大小,b两个力的共同效果与c一个力的效果相同,可得同一直线上同方向两个力的合力大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同。
故答案为:①形状;②相同;③同一直线上同方向两个力的合力大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同。
14.一个重5N的苹果,竖直向上抛出,若苹果在空气中运动时受到的阻力恒为2N,则在上升过程中苹果受到的合力是 7 N,下降过程中受到的合力为 3 N。
【解答】解:苹果竖直向上运动时,受到竖直向下的重力和阻力作用,方向相同,则F合=G+f=5N+2N=7N;
苹果竖直向下运动时,受到竖直向下的重力和竖直向上阻力的作用,方向相反,则F合=G﹣f=5N﹣2N=3N。
故答案为:7;3。
15.图中装置是研究 同一直线上方向相同的两个力合成 的实验。两次实验要求同时用两力F1、F2和单独用力F拉下端固定的弹簧的上端到达 相同 位置,这表明F是F1、F2的 合力 。
【解答】解:如图所示,是研究同一直线上方向相同的两个力合成的实验探究过程,实验过程中,用力F1、F2拉弹簧和单独用力F拉弹簧,这两次拉弹簧应使弹簧的上端到达相同的位置,则力F1、F2对弹簧产生的作用效果,跟力F的作用效果相同,则力F是力F1、F2的合力。
故答案为:同一直线上方向相同的两个力合成;相同;合力。
16.为了研究同一直线上两个力的共同作用效果,小明同学分别用大小不同的两个力沿水平方向拉伸同一弹簧到相同位置O点,然后他再用一个弹簧测力计再次将此弹簧拉至O点如图1.接着他用两个不在同一直线上的互成角度的力再次将此弹簧拉到O点,并逐渐减小两力间的夹角如图2.(已知θ1>θ2>θ3)请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论。
(1)分析比较图1弹簧形变程度和受力情况,可得出初步结论: 作用在同一物体、同一直线上方向相同(大小不等)的两个力的共同作用效果与一个力产生的作用效果相同 。
(2)分析比较图2弹簧形变程度、受力情况及两力夹角大小的关系,可得出初步结论: 两个不在同一直线上、互成角度大小相等的力作用在同一物体上,当两个力的共同作用效果相同时,则两个力的大小随两力夹角的减小而减小 。
【解答】解:(1)图1,两个力的方向相同,两个力产生的共同作用效果与一个力产生的作用效果相同;
(2)图2,两个力互成角度,作用效果相同,角度越小,两个力越小。
故答案为:(1)作用在同一物体、同一直线上方向相同(大小不等)的两个力的共同作用效果与一个力产生的作用效果相同;
(2)两个不在同一直线上、互成角度大小相等的力作用在同一物体上,当两个力的共同作用效果相同时,则两个力的大小随两力夹角的减小而减小。
17.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平向右的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,对应的物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,分析图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力为 2 N,当t=3s时,物体受到的摩擦力为 4 N,方向 水平向左 。
【解答】解:物体在水平方向受水平向右的拉力F与水平向左的摩擦力f作用;
由图像丙知物体在0﹣2s内静止,处于平衡状态,
由图像乙知:在t=1s时物体受的拉力F=2N,由平衡条件得:摩擦力f=F=2N;
由丙图知在4s﹣6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力F'=4N,由平衡条件得滑动摩擦力f'=F'=4N;
在t=3s时物体做加速运动,物体受到滑动摩擦力作用,由于接触面的粗糙程度和压力的大小都不变,滑动摩擦力与不变,因此在t=3s时,物体受到的滑动摩擦力仍为4N,方向水平向左。
故答案为:2;4;水平向左。
18.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体处于 静止 (“静止”、“加速运动”、“匀速运动”)状态,受到的摩擦力是 3 N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是 5 N。
【解答】解:物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用;由图像丙知物体在0﹣2s内静止,处于静止状态,在4s﹣6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态;
由图像乙知:在t=1s时物体受的拉力F=3N,由平衡条件得:摩擦力f=F=3N;
由丙图知在4s﹣6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力F′=5N,
由平衡条件得摩擦力f′=F′=5N,在t=3s时物体做加速运动,物体受到滑动摩擦力作用,
在加速度的情况下,由于滑动摩擦力与拉力大小无关,因此在t=3s时,物体受到的摩擦力为5N。
故答案为:静止;3;5。
三.实验探究题(共1小题)
19.如图所示是小韦同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,请根据该情景,回答下列问题:
(1)在图a、b、c中,该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点B,是为了使三次实验中力的作用效果 相同 (选填“相同”或“不同”),这里用到了物理上 等效替代 的研究方法。
(2)根据图b、c可以推断,图a中的测力计拉力F= 3 N。
【解答】解:(1)探究同一直线上同方向两个力的合力时,需要使弹簧都从A点拉伸到同一点B,是为了使三次实验中力的作用效果相同,这是等效替代法的应用;
(2)图b、c中弹簧被拉伸到同一点,说明力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同,即力F是F1、F2的合力(且F1、F2在同一直线上、方向相同),故可以得出:F=F1+F2=2N+1N=3N。
故答案为:(1)相同;等效替代;(2)3。
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