第一章静力学基础题库.ppt

[ 2] 解答 Q A O B C D E Q A O B C D E Q A O B C D E [ 3] 画出下列各构件的受力图 [ 3] 解答 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。 * [4] 画出下图机构整体及各构件的受力图。 * [4] 解答 * [5] 画出下图机构整体及各构件的受力图。 * * 小结 1、理解力、刚体、平衡和约束等重要概念 2、理解静力学公理及力的基本性质 3、明确各类约束对应的约束力的特征 4、能正确对物体进行受力分析 * 1 力与刚体的概念 2. 静力学公理 公理1: 力的平形四边形法则 公理2 二力平衡公理 公理3 加减平衡力系公理 力的可传性 三力平衡汇交定理 公理4 作用与反作用定律 公理5 刚化公理 3. 约束和约束力 限制非自由体某些位移的周围物体，称为约束。 约束对被约束体施加的力称为约束反力， 约束反力的方向与该约束所阻碍的位移方向相反。 * 4. 物体的受力分析和受力图 （1）明确研究对象。 不同的研究对象画出的受力图不同 （2）确定研究对象所受的力。 （3）分析多个物体组成的系统受力时,要分清内力与外力。 课后作业5、6、7题 * * * * * * * * * * 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 压力等。 二类是：被动力，即约束反力。 1.4 物体的受力分析和受力图 * 3.画物体受力图主要步骤为： 二、受力图 1.分离体（或脱离体）：从周围物体中单独分离出来的研究对象。 2.受力图：表示研究对象（即脱离体）所受全部力的图形。主动力一般是先给定的，约束力则需要根据约束的性质来判断。 (1)根据题意选取研究对象，并用尽可能简明的轮廓把它单独画出，即解除约束、取分离体。 (2)在脱离体上画主动力。要画上其所受的全部的主动力，不能漏掉，也不能把不是作用在该分离体上的力画在该分离体上。主动力的作用点（线）和方向不能任意改变。 * (3)在去掉约束的地方 根据约束性质逐一画出作用在脱离体上的约束力。 [例1] 单一构件受力分析示例 * * * * 课本的10、11页 例1-1,1-2 （1）选取研究对象并画出分离体； （2）画出主动力 （3）画出约束反力。（分析约束类型画出约束反力） * * A P NF TE ? C G B E P A F D 解： (1) 物体B 受两个力作用： (2) 球A 受三个力作用： (3) 作用于滑轮C 的力： C NG TG TG TD Q B 例题3 在图示的平面系统中，匀质球A重为P，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮C 和柔绳维持在仰角是? 的光滑斜面上，绳的一端挂着重为Q 的物体B。试分析物体B、球A 和滑轮C 的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。 * E C A B F D B C NB NC 解： 1、杆BC 所受的力： 2、杆AB 所受的力： 表示法一： 表示法二： B D A F NAx NAy NB B A F D NA H NB 例题4 等腰三角形构架ABC 的顶点A、B、C 都用铰链连接，底边AC 固定，而AB 边的中点D 作用有平行于固定边AC 的力F，如图1–13(a)所示。不计各杆自重，试画出AB 和BC 的受力图。 * 例题5 如图所示压榨机中，杆AB 和BC 的长度相等，自重忽略不计。A ，B，C ，E 处为铰链连接。已知活塞D上受到油缸内的总压力为F = 3kN，h = 200 mm，l =1500 mm。试画出杆AB ，活塞和连杆以及压块C 的受力图。 D E A B C l l h * FA B A 解： 1.杆AB 的受力图。 2. 活塞和连杆的受力图。 3. 压块 C 的受力图。 C B x y FCx FCy FCB y x F FBC FAB D E A B C l l h * ? A P B Q A B C P ? 思考题 * * 三、画受力图应注意的问题 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，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。 2、不要多画力 要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。