10. 提升题 如图 7.4 - 2 甲所示，物体 A 水平方向始终只受同一直线上的两个力 $ F_{1} $、$ F_{2} $ 的作用，$ F_{1} $、$ F_{2} $ 的大小随时间变化的图像如图乙所示。在 $ 0 ∼ t_{1} $ 时间内，下列对物体所受合力的分析正确的是()


A.先变大后变小，合力方向始终与 $ F_{2} $ 相同
B.先变小后变大，合力方向始终与 $ F_{2} $ 相同
C.先变大后变小，合力方向始终与 $ F_{2} $ 相反
D.先变小后变大，合力方向始终与 $ F_{2} $ 相反

C

【解析】
由图甲可知，$F_1$与$F_2$在同一直线上，方向相反，根据同一直线上反方向二力的合成规律，合力大小等于二力大小之差，方向与较大的力相同。
由图乙可知，在$0∼ t_1$时间内，$F_1$大小恒为$F_0$，$F_2$先变小后变大，且$F_2≤ F_0$，即$F_1$始终大于$F_2$。
合力$F_{合}=F_1-F_2$，当$F_2$变小时，合力变大；当$F_2$变大时，合力变小，即合力先变大后变小。
因为$F_1＞F_2$，所以合力方向始终与$F_1$相同，也就是与$F_2$相反，因此选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
同一直线上二力的合成；力的图像分析
【点评】
本题考查同一直线上二力的合成，需结合力的变化图像，根据二力合成规律分析合力的大小与方向变化，要求准确掌握力的合成规律。
【难度系数】
0.5

11. 小聪将一根橡皮筋的左端固定在墙上，用弹簧测力计拉其右端来探究两个分力与合力的关系，如图 7.4 - 3 所示。

(1)小聪用两个弹簧测力计一起沿相同方向作用于橡皮筋的右端并拉到点 A，此时两个弹簧测力计的示数分别为 $ F_{1} = 3 $ N、$ F_{2} = 4 $ N；小聪改用一个弹簧测力计也把橡皮筋的右端拉到点 A，弹簧测力计的示数 $ F = 7 $ N，如图甲所示。实验中用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，仍要将橡皮筋的右端拉到点 A，这样做是为了使两个力共同作用在一个物体上时，它们共同的(选填“大小”“方向”或“作用效果”)与一个力作用时相同。这种探究物理规律的方法是(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(2)小聪在实验中突发奇想，将两个弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋的右端并拉到点 B，记下两个弹簧测力计的示数分别为 $ F_{3} = 3 $ N、$ F_{4} = 4 $ N；然后只用一个弹簧测力计把橡皮筋的右端也拉到点 B，如图乙所示，记下弹簧测力计的示数 $ F' = 5 $ N。根据你对合力与分力的理解，判断：$ F' $(选填“是”或“不是”)$ F_{3} $ 和 $ F_{4} $ 的合力。

作用效果
等效替代法
是

【解析】
(1) 实验中将橡皮筋右端拉到同一点A，目的是使两个分力共同作用的作用效果与一个力作用时的作用效果相同；这种用一个力替代两个分力的作用效果来探究规律的方法是等效替代法。
(2) 用一个弹簧测力计将橡皮筋拉到点B时，该力的作用效果与$F_{3}$、$F_{4}$共同作用的效果相同，所以$F'$是$F_{3}$和$F_{4}$的合力。
【答案】
(1) 作用效果；等效替代法
(2) 是
【知识点】
合力与分力的关系；等效替代法
【点评】
本题考查探究合力与分力关系的实验，需理解等效替代法的内涵，明确合力与分力的作用效果相同是核心要点。
【难度系数】
0.7