2015.09.18 13:18
受力分析是一个看似简单其实有难度的知识点，这篇文章里，我们主要介绍的是对物体进行受力分析步骤中最核心的一步，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。两个力的运算很简单。或者是方向相反，或者方向相同的，要么是加法（方向相同时），要么就是相减（方向相反）。
现实受力情况并非如此简单。物体的受力总是很复杂，大多都不在一条直线上，不是一维的加减法关系，总是有一定的夹角的，如何来求解和计算呢？
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。在力的分解中，最常见的，就是力的正交分解法
力的正交分解
物体受多个力作用，可将各个力沿两个相互垂直的方向来进行投影，然后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。从计算的依据看，力的正交分解与普通的力的合成与分解，都遵循的是力的平行四边形定则。
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加速度方向为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相关知识，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计算为：F合=√Fx2=Fy2（根号下Fx、Fy的平方之和；可能网页转码有失误），合外力的方向（与x轴的夹角）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。
后面，就是借助牛顿运动定律、直线运动，或者机械能相关公式进行计算了。力的正交分解部分的内容（步骤），到此为止。
为什么正交分解？
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，就是三角函数知识的学习，也为力的投影计算提供了便利。
力的分解运算，是受力研究中重要一步，也是接下来借助牛顿定律和其他知识点，对物体的动力学行为和能量问题进行分析的前提。
本文就给同学们整理这些内容，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。除了在正交坐标系内进行力的分解外，力的封闭三角形法则也是一个补充受力分析手段。同学们可以到物理网查阅我们整理的文章，把这里的内容掌握牢固。
参考文献
受力分析http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/31.html
文章作者
文/韩磊；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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