23. (6分)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)在图甲、乙、丙中,该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一B点,是为了使三次实验中力的作用效果(选填“相同”或“不同”),实验中用到的研究方法是。
(2)根据图乙、丙可以推断,图甲中的测力计拉力$ F = $N。

（1）相同 等效替代 （2）3

【分析】
1. 第(1)问：力的作用效果可通过弹簧的形变体现，将弹簧从A点拉伸到同一B点，弹簧的形变程度一致，所以三次实验中力的作用效果相同；这种用一个力的作用效果替代多个力共同作用效果的研究方法是等效替代法。
2. 第(2)问：根据等效替代法，三次实验力的作用效果相同，甲图中一个力的作用效果等于乙图中两个同方向力的合力。乙图中两个力同方向，合力为两力之和，由此可算出甲图中测力计的拉力大小，也可通过丙图的力的关系验证结果。
【解析】
(1) 实验中使弹簧都从A点拉伸到同一B点，弹簧的伸长量相同，说明三次实验中力的作用效果相同；这种用一个力替代几个力产生相同作用效果的研究方法是等效替代法。
(2) 由等效替代法可知，甲图拉力$F$的作用效果与乙图中两个同方向力的合力效果相同，乙图中两个同方向力的合力为：
$F_{合}=F_{1}+F_{2}=1\,\mathrm{N}+2\,\mathrm{N}=3\,\mathrm{N}$
因此$F=F_{合}=3\,\mathrm{N}$；也可通过丙图验证：$F=F_{3}-F_{4}=4\,\mathrm{N}-1\,\mathrm{N}=3\,\mathrm{N}$。
【答案】
(1) 相同；等效替代法
(2) 3
【知识点】
同一直线上力的合成；等效替代法
【点评】
本题考查同一直线上同方向力的合力实验，核心是理解等效替代法的应用，明确合力与分力的作用效果相同是解题关键，需掌握同一直线上同方向力的合力计算规则。
【难度系数】
0.7

24. (12分)质量为30kg的物体在水平向右的推力与拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动,已知推力为200N,拉力为100N,求：
(1)物体所受水平推力与拉力的合力$ F_{合} $的大小和方向。
(2)物体受到地面的滑动摩擦力$ f_{滑} $大小和方向。
(3)若物体保持原水平地面上运动,将水平向右的拉力增大到原来的3倍,则物体受到的滑动摩擦力为多大？

（1）300 N 方向水平向右 （2）300 N 方向水平向左 （3）300 N

(1)因为推力和拉力方向均水平向右，所以合力大小为 $ F_{合}=F_{推}+F_{拉}=200\,N+100\,N=300\,N $，方向水平向右。
(2)物体做匀速直线运动，处于平衡状态，滑动摩擦力与合力平衡，所以 $ f_{滑}=F_{合}=300\,N $，方向与合力方向相反，即水平向左。
(3)滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关，压力和接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力仍为 $ 300\,N $。