物体受力分析和受力图.ppt

课堂提问 一、图中物块在铅垂平面内受三个力作用，且三个力都不等于零，若物块重量不计，问物块能否平衡？ 二、钢架ABC上由绳子系一重Q的重物，各物体及销钉C的受力图如图所示。试指出哪些力是二力平衡? 哪些力是作用力与反作用力的关？ * 河南工业和信息化职业学院 F1 F2 F3 Q A C B SA SC RB RC Q T T/ A S/C R/C C B C C C A B F (a) C A B F (b) 三、指出图中哪些杆是二力构件（设所有接触处均为光滑，未画出重力的物体都不计自重）。 §1-3 物体的受力分析 一、受力分析 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择 研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公理 分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。 作用在物体上的力有：一类是:主动力,如重力,风力,气体 二类是：被动力，即约束反力。 压力等。 对物体进行受力分析时我们采用的方法是分离体法,即把要研究的物体从周围物体中分离出来,所得的图象称为分离体,在分离体上画出该物体所受的所有主动力和约束反力,这样得到的图形称为受力图。 画物体受力图主要步骤为：①选研究对象；②取分离体； ③画上主动力；④画出约束反力。 二、受力图 例1 * 画受力图的方法与步骤： 1、取隔离体（研究对象） 2、画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生 运动或运动趋势的力） 3、在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束 反力 4、取隔离体时的抛弃部分对分离体的力不能丢 物体的受力分析与受力图 * 例 重量为FW 的小球放置在光滑的斜面上，并用绳子拉住，画出此球的受力图。 【解】以小球为研究对象，解除小球的约束，画出分离体，小球受重力(主动力)FW，并画出，同时小球受到绳子的约束反力（拉力）FTA和斜面的约束反力（支持力）FNB。 * 【解】取梁为研究对象，解除约束，画出分离体，画主动力F；A端为固定铰支座，用水平和竖直的两个未知力FAx和FAy表示；B端为移动铰支座，它的约束反力用FB表示，但指向可任意假设。 例 水平梁AB受已知力F作用，A端为固定铰支座，B端为移动铰支座，梁的自重不计，画出梁AB的受力图。 例 两只油桶堆放在槽中，画出每个桶的受力图。 例由水平杆AB和斜杆BC构成的管道支架如图所示。在AB杆上放一重为P的管道。A ,B,C处都是铰链连接。不计各杆的自重 ,各接触面都是光滑的。试分别画出管道O,水平杆AB,斜杆BC及整体的受力图。 A C B D O P A B D ND′ RB′ FAY (3) 取水平杆AB为研究对象 FAX FA 三力平衡汇交定理 C B RC RB A C B D O P O P ND 解: (1) 取管道O为研究对象 O P ND (2) 取斜杆BC为研究对象 C B RC RB 二力杆 A C B D O P (4)取整体为研究对象： FAy FAX RC C B RC RB A C B D O P D A C B O P A B D ND′ RB′ FAy FAX (4)取整体为研究对象： RC C B RC RB A C B D O P D A C B O P A B D ND′ RB′ FAy FAX FA E 例 画出下列各构件的受力图 说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特殊情况。 例如图所示结构，画AD、BC的受力图。 例 画出下列各构件的受力图 例 重量为的小球，按图1.23(a)所示放置， 试画出小球的受力图。 解 (1) 根据题意取小球为研究对象。 (2) 画出主动力：主动力为小球所受重力。 (3) 画出约束反力：约束反力为绳子的约束反力以及光滑面的约束反力。 小球的受力图如图1.23(b)所示。 第1章 静力学基础 三、画受力图应注意的问题 接触处必有力，力的方向由约束类型而定。 ⒉ 不要多画力 对于受力体所受的每一个力，都应能明确地 ⒈ 不要漏画力 除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触 才有相互机械作用力，要分清研究对象（受 力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触， 指出它是哪一个施力体施加的。 要注意力是物体之间的相互机械作用。因此 不要把箭头方向画错。 ⒊ 不要画错力的方向 ⒋ 受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不 能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析 两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力 的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反， 内力，就成为新研究对象的外力。 部或单个物体