返回顶部

Horizontal component of a force 公式,SPM 物理

公式:Fₓ = F cos θ。考试不提供,需记忆。

  • 专攻 SPM 物理补习
  • 已帮助 5,000+ 名学生
  • 经验丰富的物理老师
  • 全线上一对一,覆盖全马
  • 真实一小时付费试课,每小时RM50起
  • 依据官方 SPM 课程大纲
Horizontal component of a force
Fₓ = F cos θ

考试不提供,需记忆。

用途

Horizontal component of a force 用于力与运动 II(SPM 物理中五)。每一行运算都要带 SI 单位。 力与运动 II

符号与 SI 单位

符号含义SI 单位
Fₓ力的水平分量N
FN
θ与水平方向的夹角°

公式变形

  • F = Fₓ / cos θ
  • cos θ = Fₓ / F

解题示例

一力 F = 50 N 与水平方向成 θ = 30°。 Fₓ = F cos θ = 50 × cos 30° = 50 × 0.866 = 43.3 N。

常见陷阱

与夹角相邻的分量(通常是水平方向)用 cos。θ 从水平方向量起。

理解力的水平分量

公式 Fₓ = F cos θ 把力分解出水平部分。Fₓ 是水平分量,以牛顿(N)为单位。

F 是完整的力,也以牛顿计。θ 是力与水平方向的夹角,以度(°)为单位。

之所以用余弦,是因为水平边与夹角相邻。θ 越大,cos θ 越小,水平方向上作用的力就越少,几乎竖直向上的力,其水平分量极小。

按需整理:F = Fₓ / cos θ 由水平部分还原完整的力,cos θ = Fₓ / F 求夹角。务必让计算器处于角度模式,且 θ 从水平方向而非竖直方向量起。

分步解题示例

一根绳以 F = 120 N 的力、与水平地面成 θ = 40° 拉动一只箱子。求把箱子向前拖动的水平分量。

代入公式(带单位):

  • Fₓ = F cos θ = 120 N × cos 40°
  • Fₓ = 120 N × 0.766 = 91.9 N

因此水平拉力为 Fₓ = 91.9 N(3 位有效数字)。只有这部分沿地面移动箱子;其余的 120 N 略微把它抬起。

检验一下,Fₓ(91.9 N)小于 F(120 N),理应如此,分量绝不能超过完整的力。

常见错误与考法

主要陷阱:与夹角相邻的分量(通常是水平方向)用 cos,且 θ 从水平方向量起。

其他常见错误:

  • 把 cos 与 sin 互换,结果得到竖直分量。
  • 计算器停在弧度模式,使 cos 40° 算错。
  • 从竖直方向量角却不调整公式。

题目会要求你计算拉力或推力的水平分量,定义力的分解,或解释为何只有水平部分在做移动物体越过水平地面的功。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

作者 spmphysics.com.my 编辑团队.· 更新于 2026年9月5日

常见问题

考试会给这个公式吗?
不会。SPM 物理试卷不提供公式表,因此需要记住。
水平分量何时最大?
当 θ = 0° 时,力沿水平方向,cos 0° = 1,得 Fₓ = F。此时整个力都作用在水平方向,没有一分浪费在抬升或下压上。
若角度从竖直方向量起怎么办?
那么水平分量改用正弦:Fₓ = F sin θ。选择 cos 或 sin 前,务必先辨明夹角的哪一条边是水平的。
两个分量相加会还原成 F 吗?
不是简单相加。它们作为互成直角的矢量合成,故 F = √(Fₓ² + F_y²)。直接相加会高估这个力。

预约试课

一小时付费试课 · 当天回复 · 每小时RM50起

预约试课

一小时付费试课 · 当天回复