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受力分析图生成器，自动分解分量
按大小和方向角逐个添加力，这个受力分析图工具会把箭头按比例画出来，把每个力分解成 x 和 y 分量并求和，再告诉您物体是否处于平衡。导出 PNG 或 SVG，用于作业、实验报告或讲义。
角度从 +x 轴起逆时针计：0° 向右，90° 向上，180° 向左，270° 向下。
各力的分解
| 力 | 大小 | 角度 | x 分量 | y 分量 |
|---|---|---|---|---|
| W | 50 N | 270° | 0.00 | -50.00 |
| N | 50 N | 90° | 0.00 | 50.00 |
| F_applied | 30 N | 0° | 30.00 | 0.00 |
| f_friction | 12 N | 180° | -12.00 | 0.00 |
| Σ | 18.00 | 0.00 | ||
不处于平衡。 合力为 18.00 N，方向 0.0°，物体沿该方向加速。
受力分析图怎么画
受力分析图把一个物体单独隔离出来，只画作用在它身上的所有外力，别的什么都不画。把这步隔离做对就是大半功夫，后面的计算其实很直接。
- 选定研究对象。画成一个简单的方块、圆或一个点就行。画得再细也没有用，只会挡住箭头。
- 把其他东西都去掉。接触面、绳子和周围的物体都不画出来，只用它们施加的力来代替。
- 每个外力画一个箭头，起点在物体上，指向力作用的方向。箭头长度应与力的大小成正比——上面的工具会替您做到这一点。
- 给每个箭头标注：重力用 W 或 mg，支持力（法向力）用 N，拉力用 T，摩擦力用 f，其他外加的力用带下标的 F。
- 选坐标轴。把 x 轴取在运动方向上，或者在斜面问题里取沿斜面方向，就能把一个二维问题变成两个一维问题。
- 把每个力分解成分量，分别求和，再对每个方向用牛顿第二定律：ΣF = ma。
哪些要画，哪些不能画
扣分多半是因为画了本来不存在的力，而不是算错。
- 只画作用在该物体上的力。该物体施加给别人的力，要画在那个物体的受力分析图上。
- 重力总是从重心竖直向下，与接触面怎么放无关。
- 支持力垂直于接触面，所以在斜面上它并不是竖直方向的。
- 摩擦力沿接触面方向，与相对运动或相对运动趋势反向。
- 不要画 ma。质量乘加速度是这些力的结果，本身不是一个力，画出来等于重复计算。
- 在惯性参考系里不要画离心力。圆周运动是由指向圆心的合力产生的，而那正是真实各力的合力。
- 内力成对抵消，从不出现在图上。图上只有外力。
把力分解成分量
箭头画好之后，每个力都变成一对数。这里用的角度约定是力学里的标准做法：从 x 轴正方向起逆时针计角度。
- Fx = F cos θ，Fy = F sin θ，其中 θ 从 +x 轴量起。
- 0° 向右，90° 向上，180° 向左，270° 向下。所以重力取 270°。
- 把 x 分量相加得到 ΣFx，把 y 分量相加得到 ΣFy。图下方的表格会同时给出两者。
- 合力大小是 √(ΣFx² + ΣFy²)，方向是 atan2(ΣFy, ΣFx)。
- 两个分量之和都为零时物体处于平衡：静止，或做匀速直线运动。否则它沿合力方向加速。
斜面上的物块
这道题能分出谁真懂受力分析、谁只是背下了一张图。把坐标轴沿斜面转过来算一遍，以后就都顺了。
- 把坐标轴转过来，x 沿斜面向下，y 垂直于斜面。这样支持力完全落在 y 方向，摩擦力完全落在 x 方向。
- 只有重力需要分解：沿斜面的分量是 mg sin θ，压向斜面的分量是 mg cos θ，θ 为斜面倾角。
- 垂直于斜面方向没有加速度，所以 N = mg cos θ。在任何斜面上支持力都小于重力，初学者第一次看到常会意外。
- 沿斜面方向 ΣF = mg sin θ − f。只要静摩擦力还能提供这么大，物块就不动；一旦 mg sin θ 超过 μs N，它就开始下滑。
- 载入上面的“斜面上的物块”示例，可以看到一个平衡的例子：60 N 的重力放在 30° 斜面上，N = 51.96 N，f = 30 N。
常见问题
这个受力分析图生成器免费吗？
免费。它完全在您的浏览器里运行，不需要账号，导出的 PNG 和 SVG 都没有水印。您输入的内容不会上传到服务器。
什么是受力分析图？
它是把一个物体简化画出来的图，用带标注的箭头表示作用在它身上的每一个外力，题目里的其他东西全部去掉。它是任何力学问题的标准第一步，因为它把一个物理情景变成一组可以相加的矢量。
工具用的是哪种角度约定？
从 x 轴正方向起逆时针计度数，这是初等力学里通用的约定。0° 向右，90° 向上，180° 向左，270° 向下，所以重力输入 270°。
为什么图上不能画 ma？
因为质量乘加速度不是力。它是各力作用的结果，和各力画在一起就把同一份物理算了两遍。只画真实的力，求和，再让这个和等于 ma。
支持力总是等于重力吗？
不是，这么想是常见错误。只有在水平面上且竖直方向没有其他外力时两者才正好相等。在斜面上 N = mg cos θ，小于 mg。如果有东西压住物体或往上拉它，N 也会跟着变。
怎么判断物体是否平衡？
当 ΣFx 和 ΣFy 都为零时。工具会算出两者并在图下方给出结论。平衡指的是没有线加速度，包括匀速运动的物体，不只是静止的物体。
可以把图用在实验报告或作业里吗？
可以。导出 PNG 放进文档或幻灯片，或者导出 SVG，之后在 Illustrator、Inkscape 或 PowerPoint 里改标注。没有水印，也不要求署名。
最后核对：2026 年 9 月 20 日。来源： OpenStax University Physics：绘制受力分析图; Okabe 与 Ito 的色盲友好配色.