关于“力的等效代换”的研究
( 1 ) “力的合成”特征
力所具备的矢量性特征，使得大小分别为F ，和凡的两个力在进行“合成”运算时，其合力大小F 可以在一个范围内取值：
{ F ，一凡｝( F 毛F ，十凡.
当两个分力方向相同时其合力取得最大值，而当两个分力方向相反时其合力取得最小值.
( 2 ) “力的分解”要求
力所具备的矢量性特征，还使得在把大小为F 的力进行“分解”运算而分解为两个力时，在不作任何限制的前提条件下可以得到无数组解.为保证解的唯一性，通常的限制往往是选择力的客观作用效果，即：通常情况下我们按照力的客观作用效果来对力实施分解.
了解力的客观作用效果，实质上就是判断分力的方向;而在已知合力的基础上明确了两个分力的方向后，便能保证力的分解的唯一性.但在不同的物理环境中，同一个力的作用效果可以是不同的，譬如：斜面上小球受到的重力在如图32 一1 所示的(a )和( b )两种环境中所产生的客观作用效果就不同― ( a )中小球的重力G 产生了“使小球压紧斜面”和“使小球沿斜面向下运动”的两个效果;( b )中小球的重力G 产生了“使小图3 一2 一1
球压紧斜面”和“使小球沿水平方向推竖直挡板”的两个效果.根据效果的分析，明确了分力的方向，于是同样是斜面上小球所受到的重力，当然，有时候我们也可以不必拘泥于力的客观作用效果，而按照我们的主观意愿来实施力的分解，即按主观意愿建立直角坐标系并沿着坐标轴方向进行“正交分解”. 4 .关于“受力分析”的判断依据
从一个典型问题谈起
① 典型问题如图3 一2 一Z 所示，均匀球静止于墙角，竖直墙面光滑而水平地面粗糙，试分析球的受力情况.
② 分析关健球受到重力G 和水平地面的支持力N 的相应判断均不会引发异议，分析的关键就在于：球是否要受到竖直墙面向右的弹力T 的作用?
③ 撤墙假设一种流行的判断方法是所谓的“撤墙假设”，即：球静止于墙角，假设撤去墙，球仍静止，这就表明在未撤去墙时墙并未对球施加力的作用.
④ 并不明智其实，所谓的“撤墙假设”并不明智，不能作为“墙面是否对球施加力的作用”的判断依据.其道理很简单：水平面静止在球底部，假设撤去球，水平面仍静止，这能说明在未撤去球时球未对水平面施加力的作用吗?
⑤ 提出问题我们应该根据怎样的判据来判断物体受力与否呢?
受力分析的判据
在物体受力情况分析中，通常根据如下3 个判据来判断物体受力与否.① 条件判据不同性质的力，其产生原因及产生条件一般不同.而根据力的产生所满足的相应条件来判断物体是否受到此种力的作用，是物体受力情况分析的一个基本的判据.
② 效果判据力作用于物体必将产生相应的效果一般情况下，力的作用效果有两类：力能使受力物体的形状发生变化，力能使受力物体的运动状态发生变化.根据力的作用效果，特别是根据力对受力物体运动状态的影响来判断物体是否受到某个力，是物体受力情况分析的一个重要的判据.
③ 特性判据作为物理学的一个最重要的概念，力具备着一些基本特性，而“力的作用总是相互的”就是力的基本特征之一借助于力的“相互性”特征，可以把“物体A 是否受到物体B 的作用力”的判断问题转化为“物体B 是否受到物体A 的作用力”的判断问题，这也是物体受力情况分析的一个间接的判据.
典型问题的理性解决
对上述静止于墙角的均匀球的受力情况，可根据上述受力分析的相应判据作如下分析.
① 由于球“处在地球附近”，且“与地面接触并由于挤压而产生了形变”，所以对照重力与弹力的产生条件不难根据“条件判据”得到判断：球将受到重力G 和水平地面的支持力N 的作用.
② 尽管球与竖直墙面接触，但无法直接确定球与墙面间是否因为挤压的作用而产生了形变，因此不能直接运用“条件判据”判断竖直墙面是否对球有弹力的作用.
③ 不妨假设竖直墙面给球一个水平向右的弹力T 的作用.根据力的作用效果可知：水平地面此时如果不对球施加一个大小与T 相等、方向水平向左的静摩擦力f ，球将不会处于静止状态.因此，在“竖直墙给球一个水平向右的弹力T ' ，的假设基础上，根据“效果判据”可以判断，球将受到G , N ，丁，f 这4 个力的作用.
④ 考虑到力G , N , T 的作用线均过均匀球的球心，而力f 的作用线却不过均匀球的球心.这就是说，力f 的作用将产生“迫使均匀球绕球心做顺时针方向的加速转动”的效果，这显然与事实不符.
⑤ 根据物体受力分析的“效果判据”可知，力f 不存在;进而仍然根据物体受力分析的“效果判据”可知，力T 也不存在.即：竖直墙并不会对球施加水平方向上的弹力作用.
课本延伸
“和尚正塔”的力学原理
传说在明朝年间，苏州的虎丘塔因年久失修，塔身倾斜而有倒塌的危险.如何修复此塔?有人建议用绳子把塔拉正，可实际上一拉，塔反而会倒;有人建议用木柱把塔撑住，但又很不雅观.有一天，一个游方和尚路过此地，他仔细观察了倾斜的虎丘塔后自告奋勇地说：“不需人力和财力，我一个人就可以把塔身扶正.”在场的人无不惊疑而取笑他.这和尚不管别人怎么嬉笑和议论，每天提着一个大包，包里装着一些一头厚一头薄的木楔(斜面)，他把这些木楔一个个地从塔身倾斜一侧的砖缝里敲进去.不到一个月，塔身果然被扶正了.
(责任编辑：彭海芝)
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