Question

在“用橡皮筋驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄如下圖所示，圖中F₁=3.0 N，F₂=5.0 N，OF₁與伸長(zhǎng)的橡皮筋方向垂直，OF₂與橡皮筋方向的夾角為37°（sin37°=0.6,cos37°=0.8）.求：

（1）兩個(gè)力F₁、F₂的合力大小;

（2）保持結(jié)點(diǎn)O的位置和F₂的方向不變，讓F₁從圖示的位置開始沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，試討論F₁、F₂的大小怎樣變化.

Answer 1

（1）4.0 N（2）F₁先減小后增大，最大值是4.0 N；F₂一直減小，最小值是零

解析:（1）將F₂沿橡皮筋方向和垂直于橡皮筋方向分解：F_2垂=F₂sin37°=3.0 N    F_2沿=F₂cos37°=4.0 N，可見，F₂垂與F₁平衡，F₁、F₂的合力就等于F_2沿=4.0 N.

（2）保持結(jié)點(diǎn)O的位置不變，也就是保持F₁、F₂的合力不變，從平行四邊形的角度看，對(duì)角線不變，鄰邊F₂與對(duì)角線的夾角不變，F₁從圖示的位置開始沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，F₁先減小，當(dāng)F₁與F₂垂直時(shí)，F₁最小，然后逐漸增大，整個(gè)過程F₂一直減��；當(dāng)F₁與橡皮筋同方向時(shí)F₁最大，最大值等于合力4.0 N,此時(shí)F₂最小，最小值是零.

可見，有關(guān)力的平衡的動(dòng)態(tài)問題，應(yīng)從平行四邊形的角度去分析.