2015.09.18 13:18
受力分析是一个看似简单其实有难度的考点，在这篇文章中，主要介绍的是对研究对象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。
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。力的运算也很简单，总是方向相反，或者方向相同的，计算或者是相加（方向相同），要么就是减法（方向相反时）。
而实际的问题是，大部分物体的受力情况很复杂。物体所受的力往往是不在一条直线上的，那么就不能简单的加减来求解，这就需要一种新的计算方法。
我们从力的合成与分解来计算力。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
物体受到多个力作用时，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），再沿这两个方向分别求出x与y轴的合力。
力的正交分解是力的分解的特殊情况
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。从计算的依据看，力的正交分解与普通的力的合成与分解，都遵循矢量的平行四边形定则。
正交分解法步骤
（1）建立坐标系
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加速度方向为X轴，垂直的为Y轴，尽量让较多的力落在坐标轴上。
（2）正交分解计算。即分别利用三角函数关系，把各力在正交的坐标轴上投影，再运用加减法计算出坐标轴上的合力。
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、动量等相关公式进行计算了。力的正交分解内容，到此为止。
为什么正交分解？
对力的正交分解的理由是什么？因为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，也为力的正交分解（投影计算）提供了便利和理论支撑。
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与能量动量关系进行分析的前提。
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。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/崔强；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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