第一节力的基本性质(受力图和受力分析)P11~P15.ppt

第一篇  力系的合成与平衡 同时作用在物体或物体系统上的一群力力系。 力学分析中，在不改变力系对物体作用效果的前提下，用一个简单的力系来代替复杂的力系，就称为力系的合成（力系的简化）。 对物体作用效果相同的力系称为等效力系。 物体在力系作用下，相对于地球静止或作匀速直线运动，称为平衡。 作用于物体上的力使物体处于平衡状态，则称该力系为平衡力系。 公理2 二力平衡公理 公理4 作用力与反作用力公理 第四节　物体的受力分析与受力图 物体受力分析包含两个步骤：取脱离体，画受力图。 受力分析步骤： 1．取研究对象；画脱离体图； 2．在脱离体上画所有主动力； 3．在脱离体上解除约束处按约束性质画出全部约束力，假设一个正方向。 画脱离体图注意： 　 （1）脱离体要彻底分离。 　 （2）约束力、外力一个不能少。 　 （3）约束力要符合约束力的性质。 　 （4）未知力先假设方向，计算结果定实际方向。 　 （5）分离体内力不能画。 　 （6）作用力与反作用力方向相反，分别画在不同的隔离体上。 也可以将FA分解为FAx与FAy两个分力 物体的受力分析 物体的受力分析 引 言 引 言 第一章 力的基本性质 与物体的受力分析 第一节 基本概念 一、刚体的概念 在外力作用下，几何形状、尺寸的变化可忽略不计的物体。 力是物体之间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生改变，或使物体产生变形。 二、力的概念 力使物体的运动状态发生改变的效应称为外效应，而使物体发生变形的效应称为内效应。刚体只考虑外效应；变形固体还要研究内效应。 力的基本性质 （2）力的方向 包含力的方位和指向两方面的涵义。 （3）力的作用点 是指物体上承受力的部位。 力的三要素 （1）力的大小 是物体相互作用的强弱程度。在国际单位制中，力的单位为 牛顿（N）或千牛顿（kN） 。 1kN=103 力对物体的作用效果取决于力的三要素： 力的作用位置实际上有一定的范围，当作用范围与物体相比很小时，可以近似地看作是一个点。 A F 力的基本性质 A F 20kN 10 0 力是矢量。可以用一带箭头的线段来表示。 力的基本性质 作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。 即作用于物体上同一点两个力的合力等于这两个力的矢量合。 公理1 力的平行四边形法则 FR 　　 F1 A F2 第二节 静力学公理 以FR表示力F1和力F2的合力，则可以表示为 FR=F1+F2 力的基本性质 y x F F y F x 其中 为力F与x轴之间的夹角。 力的基本性质 A B F1 F2 A B F1 F2 作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且在同一直线上。 力的基本性质 说明：对刚体来说，上面的条件是充要的。 　 对变形体来说，上面的条件只是必要条件。 F1 B A B A F1 F2 F2 二力构件：只受两个力平衡的构件。 力的基本性质 　　在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。 公理3 加减平衡力系公理 推论1 力的可传性原理 　　作用在刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移动到刚体内任意一点，而不改变该力对刚体的作用。 B A F B A B A F1 F2 F1 F 　　由此可知，作用于刚体上的力是滑移矢量，因此作用于刚体上力的三要素为大小、方向和作用线。 力的基本性质 作用于同一刚体上共面不平行的三个力如平衡时，则这三个力的作用线必汇交于一点 推论2 三力平衡汇交定理 思考：物体受汇交于一点的三个力作用而处于平衡，此三力是否一定共面？为什么？ F1 F3 R1 F2 A = A3 F1 F2 F3 A3 A A2 A1 力的基本性质 WA A WB WA WB F FN F’N 两物体间的作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，沿同一直线并分别作用于两个物体上。 力的基本性质 A B 1. 说明下列式子的意义和区别。 （1）F1＝ F2　和 F1＝ F2；　 （ 2）FR ＝ F1＋F2　和 FR ＝ F1＋F2 2. 作用于刚体上大小相等、方向相同的两个力对刚体的作用是否等效？ 思考题? 3. 物体受汇交于一点的三个力作用而处于平衡，此三力是否一定共面？为什么？ 力的基本性质 　第三节