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，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最关键的一步，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）。
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。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，可将各个力沿两个相互垂直的方向来进行投影，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）建立两个垂直的坐标系
选择适当的直角坐标系，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，垂直的为Y轴。
（2）对所有的力进行正交分解。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力。
X轴方向
Fx=F1x+F2x+…+Fnx
Y轴方向
Fy=F1y+F2y+…+Fny
物体所受的共点力合力的大小为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力的封闭三角形法则求得。
接下来的事儿，就是辅助牛顿三大定律、直线运动公式，或者机械能、动能定理、动量等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。
正交分解的原因？
为什么要对力进行正交分解呢？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，进行投影运算就有了数学依据。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考点，力的正交分解，是解决受力问题的重要工具和方法。除了在正交坐标系内，进行力的分解运算外，力的封闭三角形法则，也是重要的受力分析手段。这些内容，大家可以到高中物理网查阅我们整理的文章，把这里的内容掌握的更加牢固。
参考文献
平行四边形法则http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/60.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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