5. (1)小明想:一个物体受力时有可能两个力的方向相同,假如这两个方向相同的力的大小均为10 N,则这两个力的合力大小为
(2)小明接着想:现实生活中,一个物体受到的两个力的方向并不一定是相同的,也不一定是相反的,两个力有时是互成角度的,那么互成角度的两个力的合力的大小是多少呢? 物理老师告诉他,互成角度的两个力的合力遵循平行四边形定则,即求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,合力的大小和方向就可以用这个平行四边形的对角线表示出来。物理老师画图进行了说明(如图所示)。

小明在某次实验中测量出两个力的大小分别为30 N和40 N,两个力互成90°,请你和他一起算算,这两个力的合力大小为
20 N
。(2)小明接着想:现实生活中,一个物体受到的两个力的方向并不一定是相同的,也不一定是相反的,两个力有时是互成角度的,那么互成角度的两个力的合力的大小是多少呢? 物理老师告诉他,互成角度的两个力的合力遵循平行四边形定则,即求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,合力的大小和方向就可以用这个平行四边形的对角线表示出来。物理老师画图进行了说明(如图所示)。
小明在某次实验中测量出两个力的大小分别为30 N和40 N,两个力互成90°,请你和他一起算算,这两个力的合力大小为
50 N
。答案
5.(1)20 N (2)50 N
解析
【分析】
首先明确力的合成规则:同一直线上方向相同的两个力,合力大小等于两力之和;互成角度的共点力的合力遵循平行四边形定则,当两力互成90°时,可利用勾股定理计算合力。第(1)题直接用同方向力的合成公式计算;第(2)题因两力垂直,用勾股定理结合平行四边形定则求解。
【解析】
(1) 同一直线上方向相同的两个力的合力,大小为两力大小之和,即:
$F = F_1 + F_2 = 10\ \mathrm{N} + 10\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N}$;
(2) 互成90°的两个力的合力遵循平行四边形定则,此时两力与合力构成直角三角形,根据勾股定理:
$F = \sqrt{F_1^2 + F_2^2} = \sqrt{30^2 + 40^2}\ \mathrm{N} = \sqrt{900 + 1600}\ \mathrm{N} = \sqrt{2500}\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N}$。
【答案】
20 N;50 N
【知识点】
力的合成、平行四边形定则
【点评】
本题考查力的合成的基础知识点,涵盖同一直线同向力的合成和互成角度力的平行四边形定则应用,其中垂直力的合力计算结合勾股定理,属于物理基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
首先明确力的合成规则:同一直线上方向相同的两个力,合力大小等于两力之和;互成角度的共点力的合力遵循平行四边形定则,当两力互成90°时,可利用勾股定理计算合力。第(1)题直接用同方向力的合成公式计算;第(2)题因两力垂直,用勾股定理结合平行四边形定则求解。
【解析】
(1) 同一直线上方向相同的两个力的合力,大小为两力大小之和,即:
$F = F_1 + F_2 = 10\ \mathrm{N} + 10\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N}$;
(2) 互成90°的两个力的合力遵循平行四边形定则,此时两力与合力构成直角三角形,根据勾股定理:
$F = \sqrt{F_1^2 + F_2^2} = \sqrt{30^2 + 40^2}\ \mathrm{N} = \sqrt{900 + 1600}\ \mathrm{N} = \sqrt{2500}\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N}$。
【答案】
20 N;50 N
【知识点】
力的合成、平行四边形定则
【点评】
本题考查力的合成的基础知识点,涵盖同一直线同向力的合成和互成角度力的平行四边形定则应用,其中垂直力的合力计算结合勾股定理,属于物理基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
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