理论力学总复习PPT课件.pptx

理 论 力 学 复 习包括运动学、静力学和动力学运动学只是从几何的角度研究物体的运动，而不关心运动的原因，给出运动描述的方法，建立各运动量间关系。静力学研究物体在力系作用下的平衡规律。包括力的基本性质、受力分析、力系简化。动力学研究物体的运动与其受力间的定量关系。1.4 点的一般运动及其描述方法1. 矢量法2. 直角坐标法（适用于轨迹未知）3. 自然坐标法（弧坐标法，适用于轨迹已知）速度：加速度：物理概念明确，清楚地反映速度大小和方向，以及速度大小和方向的变化率，深刻反映点的运动本质。1.5 刚体的基本运动及其描述方法1. 刚体的平移，“以点代体”2. 刚体的定轴转动M0定轴转动刚体上点 M 的运动之速度：加速度：O2N0NIII2.4 用速度瞬心法求平面图形上点的速度 M速度瞬心的确定：1. 纯滚动：接触点为速度瞬心P2. 已知 和 ：MP2.4 用速度瞬心法求平面图形上点的速度速度瞬心的确定：B3. 已知 的方向，且不平行：APP4. 已知 的方向，且 ：AAABBPB2.6 平面图形上两点的加速度关系大小大小平面运动刚体上两点的加速度关系（最复杂情形）矢量较多，一定画出矢量图，保证各矢量方向的正确性；宜用投影法，一定对照上述矢量合成表达式投影，之后，再移项求解。BBAA两点速度和加速度关系在平面运动中的应用重要考核点平面图形上两点的速度、加速度关系重要考核点基本组合PPPROOOrrrR-rRR+r纯滚动圆盘变形形式重要考核点纯滚动圆盘问题中：速度分析以接触点为瞬心处理；加速度分析以圆盘中心为基点处理。点的速度、加速度合成定理的应用重要考核点指明动点、动系；不能在同一刚体上；相对运动轨迹宜简单，便于确定相对速度、相对加速度的方向，特别是法向加速度。2. 速度分析：画出三个速度（绝对、相对以及牵连）矢量图；可形成平行四边形，求解三角形几何关系；或选择投影法求解；“知四求二”3. 加速度分析： 画出所有加速度（切向、法向）矢量关系图； 通常采用投影法求解；“知 n 求二”根据动系运动形式分类平移动系定轴转动动系平面运动动系注意相对运动为曲线运动时的法向加速度4.5 约束和约束力1. 柔索约束2. 光滑面约束3. 光滑铰链约束 固定铰支座 活动铰支座 球铰链支座4. 链杆约束5. 固定端约束5.3 一般力系的最简形式第二不变量为零，则最简形式为平衡力系、合力偶、合力；第二不变量不为零，则最简形式肯定是力螺旋。lq2. 平行力系的应用(2) 同向线分布载荷的合力yb熟记简化结果，坚决不积分！q(x)aOxBCAdxxxC分别是图形 ABab 的面积和形心的 x 坐标。q6.1 力系的平衡条件及其平衡方程 – 物系平衡物系是指由两个或两个以上刚体相互连接所组成的系统。1. 作用于物系上的力系的主矢和对任一点的主矩均为零是物系平衡的必要条件，而非充分条件。2. 实际问题中通常关心部分未知力，合适选择研究对象，使用尽量少的平衡方程求解。一般思路：选择含待求未知力的刚体或刚体系统作为研究对象， 受力分析，画受力图，判断是否可求，若可求则求之；否则，若不可求出，确定可求的条件，根据要求重复上一过程。直至全部未知力求出，问题解决。6.1 力系的平衡条件及其平衡方程 – 物系平衡物系是指由两个或两个以上刚体相互连接所组成的系统。注意事项： 1. 分离体包含的未知力尽量少，几何关系尽量简单； 2. 尽量少拆，避免求解不需要的中间未知力； 3. 判断二力体，并按二力体特性画出其作用力； 4. 分离体受力图要完整，包含分离体上所有作用力； 5. 列写必要的平衡方程，尽可能避免解联立方程； 如投影轴与不需要求的未知力垂直， 或矩心在不需要求的未知力的交点处， 可避免这些未知力出现在方程中，便于求解。 养成良好习惯，熟能生巧！6.1 力系的平衡条件及其平衡方程 – 物系平衡重要考核点(4) 给出考虑摩擦的物理条件临界状态：6.3 考虑摩擦的平衡问题重要考核点4. 考虑摩擦的平衡问题平衡方程确定研究对象；受力分析，画受力图；建立坐标系，列写平衡方程；摩擦力的方向与物体相对运动或趋势的方向相反未达到临界状态之前，由平衡方程求摩擦力大小(5) 求解。8.1 动能刚体动能的计算1. 平移刚体的动能2. 刚体定轴转动时的动能3. 一般平面运动刚体的动能8.2 力的功1. 力对质点的功2. 力系对质点系的功(1) 常力系的功(2) 内力系的功(3) 外力系对刚体的功a. 平移：b. 定轴转动：c. 平面运动：(4) 约束力的功，理想约束的功为零8.3 势力场和势能重力场，重力势能为任意位置时质点系的质心 z 坐标。向上为正。为零势能位置时质点系的