2015.09.18 13:17
受力分析是一个基础，且看似简单其实很有难度的考点，这篇文章，主要介绍的是对物体进行受力分析步骤中最核心最关键的一步，即力的正交分解运算。
在初中阶段，我们研究的所有的力，都是基于一维（一条直线）方向的。两个力的运算很简单。或者是方向相反，或者方向相同的，计算要么是加法（方向相同），要么就是相减（方向相反）。
现实情况是，物体的受力总是很复杂，大多都不在一条直线上，总是有一个或多个夹角的，如何来求解和计算呢？
这就是力的合成与分解的来源。或者说，力的合成与分解是解决不在一条直线上的力的运算的。力的分解计算中，最常见的，就是力的正交分解法
力的正交分解
物体受到多个力作用时，可将各个力沿两个相互垂直的方向进行正交分解，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，是力在两个正交坐标轴上进行投影运算的。从计算的依据看，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
正确选择合适的直角坐标系，一般来说，我们选共点力的作用点为原点，水平方向或物体运动的速度方向为X轴，垂直的为Y轴，尽量让较多的力落在坐标轴上。
（2）正交分解所有的力。即分别利用三角函数关系，将各力投影在正交的坐标轴上，分别求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计算为：F合=√Fx2=Fy2（根号下Fx的平方加Fy的平方），合外力的方向（与x轴的夹角）可由平行四边形法则或者力的封闭三角形法则求得。
接下来的事儿，就是根据牛顿第二定律、直线运动，或者机械能相关的定理与定律进行分析和计算了。力的正交分解内容，到此为止。
正交分解的原因？
为什么要对力进行正交分解呢？我们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，就是三角函数知识的学习，也为力的正交投影提供了理论支撑。
力的分解，是受力研究中重要一步，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、动量问题进行分析的根基。
就给同学们梳理这些内容，受力分析，是物理学中非常重要的内容，力的正交分解，是解决受力问题的重要工具和方法。除了进行力的正交分解外，力的封闭三角形法则也是一个补充受力分析手段。这些内容，大家可以到高中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
力的分解http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/59.html
文章作者
文/赵武；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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