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物理考点：力的合成与正交分解内容总结
受力分析，是个看似简单其实很有难度的考点，在这篇文章中，主要介绍的是对物体进行受力分析步骤中最核心的一步，即力的正交分解。
初中物理中，我们研究的所有的力，都是基于一维方向（一条直线上）的。力的运算也很简单，总是方向相反，或者方向相同的，要么是加法（方向相同时），要么就是减法（方向相反时）。
实际情况呢？大部分物体的受力情况很复杂。研究物体所受的力大多是不在一条直线上的（非一维问题），那么就不能简单的加减来求解，必然要求一种新的计算方法。
我们从力的合成与分解来计算力。可以这样说，力的合成与分解，是解决不在同一条直线上的两个力或多个力的运算问题的。力的分解计算中，最为常见和考察最多的，就是力的正交分解法
力的正交分解基础概念
物体受到多个力作用，我们可将各个力沿两个相互垂直的方向进行正交分解（投影），再分别沿这两个方向求出合力。力的正交分解法，是处理多个力作用用问题的基本方法。
力的正交分解是力的分解的一种特殊情况
从概念来看，力的正交分解，是力的分解的一种特殊情况，是物体所受到的力，在两个正交的坐标系内进行投影运算的。力的正交分解与普通的力的合成与分解，都遵循平行四边形定则。
正交分解的基本步骤介绍
（1）建立两个垂直的坐标系
正确选择直角坐标系，一般，选共点力（研究物体的质点）的作用点为原点，水平方向或物体运动的速度方向为X轴，垂直的轴规定为Y轴。
（2）对所有的力进行正交分解。即分别利用三角函数正余弦关系，将各力投影在两个坐标轴上，再分别计算出坐标轴上的合外力大小。
X轴方向
Fx=F1x+F2x+…+Fnx
Y轴方向
Fy=F1y+F2y+…+Fny
物体所受的合外力的大小为F=√Fx2=Fy2（根号下Fx、Fy的平方之和；可能网页转码有失误），合力方向（一般用F合与x轴的夹角来表示）可由平行四边形法则或者通过力的封闭三角形法则来求得。
接下来，就是辅助牛顿三大定律、直线运动公式，或者机械能、动量等相关的定理与定律进行分析和计算了。力的正交分解步骤，就到此为止。
正交分解的原因？
对力的正交分解的理由是什么？高中数学学习了坐标系的概念，在两个垂直的坐标轴上，进行力的运算（投影）就有了数学依据。还有，就是学到的三角函数正余弦等知识，也为力的投影计算提供了便利。
力的分解运算，是受力分析中非常重要的一步，也是接下来借助牛顿运动定律和能量动量的考点，对物体的动力学行为或能量、动量问题进行深入分析的基础。
本文就给大家讲解这些内容，受力分析是物理学中非常重要的考点，力的正交分解是解决受力问题的重要工具。除了进行力的正交分解外，力的封闭三角形法则，也是重要的受力分析手段。同学们可以到物理网查阅我们整理的文章，多用些功夫，把这里的考点内容掌握牢固。
参考文献
受力分析http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/31.html
文章作者
文/苏阳；高中物理教师，物理网兼职编辑。
文章首发高中物理网，转载请予以注明，谢谢。
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归档日期：2021-02-12 01:13:44
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