正确理解力的独立作用原理

• 作 者: 赵 敏
• 出 处: 新课程改革与实践
• 发表日期: 2009年11期

　　一、什么是力的独立作用原理
　　物体同时受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就像其它力不存在一样，这个性质叫做力的独立作用原理。
　　二、对力的独立作用原理的认识
　　1．作用在物体上的一个力，总是独立地使物体产生一个加速度，与物体是否受到其它力的作用无关。如落体运动和抛体运动中，不论物体是否受到空气阻力，重力产生的加速度总是g。
　　2．作用在物体上的一个力产生的加速度，与物体所受到的其它力是同时作用还是有先后关系无关。例如，跳伞运动员打开伞前，只受重力作用（忽略空气阻力），打开伞后既受重力作用又受阻力作用，但重力产生的加速度总是g。
　　3．物体在某一方向受到一个力，就会在这个方向上产生一个加速度。这一加速度不仅与其它方向的受力情况无关，还和物体的初始运动状态无关．例如，在抛体运动中，不论物体的初速度方向如何，重力使物体产生的加速度总是g，方向总是竖直向下的。
　　4．如果物体受到两个互成角度的力F1和F₂的作用，那么F1只使物体产生沿F1方向的加速度a1=F1m，F₂只使物体产生沿方向的加速度a₂=F₂m。
　　在以后的学习过程中，我们一般是先求出物体所受到的合外力，然后再求出物体运动的实际加速度。合外力产生的加速度即是各个力产生的加速度的矢量和。
　　【例1】如右图所示，电梯与水平面的夹角为30°，当电梯匀加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的65，人与梯面的摩擦力是其重力的多少倍？
　　【解析】对人受力分析可知，人受力有：重力mg、支持力N、摩擦力f（摩擦力的方向一定与接触面平行)。
　　把人的加速度a沿竖直方向和水平方向进行分解如右图所示。
　　由力的独立作用原理知，竖直方向的力产生竖直方向的加速度，水平方向的力产生水平方向的加速度，根据牛顿第二定律有：
　　N-mg=ma1=masin30°，f=ma₂=macos30°
　　解得：f=35mg
　　【例2】一小球在高度h处做自由落体运动，在小球下落过程中突然对小球施加一个沿水平方向的恒力F。则小球到达地面需要的时间与自由落体相比将（）
　　A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
　　【解析】由力的独立作用原理知，当水平恒力F作用在小球上时，则水平力F使物体产生一个沿F方向的一个加速度a/=Fm，但水平力对小球竖直方向的加速度即重力加速度毫无影响，也就是对小球竖直方向的运动没有影响，所以不会改变小球落地所需要的时间。即答案为C 。