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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。虽然没有题目调查力分解的概念,但基本上所有的题目都需要力分析的思路。力的分解通常有两种方式,一种是按力的作用,另一种是正交分解。这两种方法适用于不同的场景,在当前场景下选择合适的方法会有效简化我们的解题过程。我来介绍一下这两种方式适合什么场景。

根据力的作用分解

例如,如下图所示

这个物体放在一个斜面上。斜面上的物体由重力摩擦力支撑。重力有两个作用,一个是把物体压在斜面上(Gcos),另一个是把物体拖下斜面(Gsin)。所以我们可以通过把重力分解成这两个力,这就是按力的作用分解的意义。

如果很容易找到题目中力的实际作用方向的平衡力,那就按力的作用分解。例如,在上面的例子中,我们很容易看出,重力沿斜面的分量可以用摩擦力来平衡,重力垂直于斜面的分量用支撑力来平衡,所以我们可以很容易地根据力效应的分解写出下面两个方程:

N+Gcos =0

F+Gsin =0

正交分解

下图:

正交分解是指将所有力统一分解为水平(x)和垂直(y)分量,而不考虑力的实际作用。

如果题目中力的实际作用不明显,或者物体受力较多,推荐正交分解法。把每一个力分成水平和垂直两个方向,然后把每个方向上的分量全部加、减、减,最后就可以把这些力统一成水平和垂直两个方向的力,这样虽然每个力都需要分解,过程多了一点,但是我们的思路很清晰。

摘要

其实力分解的目的就是列出平衡力的方程。以上两种方法没有区别。在某些场景下,根据力分解的效果列出平衡力的方程可能更容易,而在其他场景下,正交分解更有效。你还是要多做题,多思考。做的题足够多,自然会养成问题意识,迅速选择目前最适合的方法。

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