4．
某同学探究同一直线上二力的合成，合力的大小与二个分力大小、合力的方向与二个分力方向之间的关系．于是，他利用橡皮筯、弹簧测力计进行了实验研究．橡皮筯的原长为AB，在F=4牛的拉力作用下橡皮筯从AB伸长到AC，如图 （a）所示；换用二个弹簧测力计，同时作用在橡皮筋的B点，保持二个弹簧测力计用力的方向不变（与拉力F的方向相同），两个拉力的大小分别为F
1和F
2，这时，也能使橡皮筯伸长同样的长度（BD=BC），如图 （b）所示；保持二个弹簧测力计拉力的方向不变，三次改变拉力的大小使橡皮筯伸长同样的长度，测力计的示数记录在表一中．接着，使F
1和F
2沿相反方向同时拉橡皮筋的B点，三次改变拉力的大小使橡皮筯伸长同样的长度（橡皮筋的长度与前面实验相同），弹簧测力计的示数记录在表二中．
表一：
| 实验序号 | 拉力F1（牛） | 拉力F2（牛） | 拉力F（牛） | （F1+F2）（牛） |
| 1 | 3 | 1 | 4 | 4 |
| 2 | 2 | 2 | 4 | 4 |
| 3 | 1 | 3 | 4 | 4 |
表二：
| 实验序号 | 拉力F1（牛） | 拉力F2（牛） | 拉力F（牛） | （F1-F2）（牛） |
| 1 | 5 | 1 | 4 | 4 |
| 2 | 6 | 2 | 4 | 4 |
| 3 | 7 | 3 | 4 | 4 |
①实验前，将弹簧测力计沿水平方向
．
②根据表一中的实验数据，比较F和F
1、F
2的大小方向之间的关系，归纳得出：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于
，合力方向为
．
③根据表二中的实验数据，比较F和F
1、F
2的大小方向之间的关系，归纳得出：
．
④实验过程中应用的科学方法为
．