6. 如图所示是某同学在探究同一直线上的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) 从图甲、乙、丙可以看出:力 $ F $ 的作用效果和力
F₁与F₂
的共同作用效果相比较是
相同
(填“相同”或“不同”)的,所以力 $ F $ 可以说是它们的合力。
(2) 由图甲、乙、丙可知这名同学是在探究同一直线上、方向
相同
(选填“相同”或“相反”)的两个力的合力与这两个力的大小关系。
(3) 该实验中所用的科学研究方法主要是
等效替代
法。

解析:
【分析】
1. 第(1)问:根据合力的定义,当一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同时,这个力就是那几个力的合力。观察题图,图乙中$F_1$和$F_2$共同作用时,弹簧被拉到B位置;图丙中力$F$单独作用时,弹簧也被拉到B位置,说明两者作用效果相同,因此$F$是$F_1$与$F_2$的合力。
2. 第(2)问:观察图乙中$F_1$和$F_2$的方向,两个力均向下,使弹簧伸长的方向一致,所以是探究同一直线上、方向相同的两个力的合力与分力的大小关系。
3. 第(3)问:实验中用一个力$F$的作用效果替代$F_1$和$F_2$共同作用的效果,这种用等效效果替代的研究方法是等效替代法。
【解析】
(1) 对比图乙和图丙,$F_1$与$F_2$共同作用时弹簧的形变位置,和力$F$单独作用时弹簧的形变位置相同,说明力$F$的作用效果和$F_1$与$F_2$的共同作用效果相同,因此力$F$是它们的合力。
(2) 图乙中$F_1$和$F_2$的方向相同,所以该实验是探究同一直线上、方向相同的两个力的合力与这两个力的大小关系。
(3) 实验中用一个力的作用效果替代多个力的共同作用效果,这种科学研究方法为等效替代法。
【答案】
(1) $F_1$与$F_2$;相同
(2) 相同
(3) 等效替代
【知识点】
同一直线上二力的合成;等效替代法
【点评】
本题围绕同一直线上二力合成的实验展开,重点考查合力的定义和等效替代法的应用,通过观察弹簧的形变位置判断作用效果是否相同是解题的核心思路,难度适中,有助于理解合力的本质。
【难度系数】
0.7