高一物理正交分解技巧 力的分解

力的分解(高一物理正交分解技巧)
力的分解是高中物理的一个核心思想 。虽然不会有题目考察力的分解的概念 , 但是基本上所有题都需要用到力的来分析的思想 。力的分解通常有两种方式 , 一是按力的作用效果分解 , 另一种是正交分解 。这两种方式适用的场景不同 , 选取当前场景中合适的方法会有效简化我们的解题过程 。下面我来介绍一下这两种方法分别适合什么场景 。
按力的作用效果分解举个例子 , 如下图
物体静止在斜面上 。斜面上的物体受重力摩擦力支持力 。重力的作用效果有两个 , 一个是把物体压在斜面上(即Gcos ) , 另一个是把物体往斜面下拽(即Gsin ) 。因此我们可以把重力分解成这两个力 , 这就是按力的作用效果分解的意思 。
如果题目中力的实际作用效果的方向上很容易找到平衡力 , 那就用按力的作用效果分解 。比如上面的例子 , 我们很容易看出 , 重力沿斜面方向的分力可以和摩擦力平衡 , 重力垂直于斜面的分力和支持力平衡 , 因此我们按力的作用效果分解很容易写出以下两个方程式:
【高一物理正交分解技巧 力的分解】N+Gcos =0
F+Gsin =0
正交分解如下图:

高一物理正交分解技巧 力的分解

文章插图

正交分解是指不考虑力的实际作用效果 , 统一将所有力分解成水平方向(x)和竖直方向(y)两个分力 。
如果题目中力的实际作用效果不明显 , 或者物体受的力较多 , 那推荐用正交分解法 。将每个力都分解成水平和竖直方向 , 然后每个方向上的所有分力加加减减 , 最终可以把这些力统一转化为水平方向和竖直方向上的两个力 , 这样虽然每个力都要分解 , 过程多了一些 , 但是我们的思路是很清晰的 。总结其实我们做力的分解的目的是为了列出平衡力方程式 。以上两种方法没有优劣之分 , 可能在某些场景下按力的作用效果分解更容易列出平衡力方程式 , 而在另一些场景下正交分解更加有效 。大家还是需要多做题 , 多思考 , 做的题目足够多了自然会养成题感 , 会很快选出当前最适合的方法 。

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