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单元一构件力学分析
一、教学目标
1、了解力、力系、刚体的基本概念
2、掌握平衡的概念，分清静态平衡与动态平衡
3、理解二力平衡的条件、加减平衡力系公理、作用力和反作用力公理
4、掌握力的平行四边形法则
二、分配
本单元共3个模块，本单元安排6个学时。其中理论学时3个学时，实践
学时3个学时。
三、教学重点
掌握平衡的概念，分清静态平衡与动态平衡
四、教学难点
掌握力的平行四边形法则
五、教学内容
模块一构件静力分析
课题一静力学的基本概念
一、力的概念
1、力的定义
力是物体间的相互作用。
力作用于物体将产生两种效果：一是使物体的机械状态发生变化；二
是使物体的形状和尺寸发生改变。前者称为力的效应或外效应，后者称为力
的变形效应或内效应。实际上变形也是物体受力后各部分状态变化的结
果。静力学研究的对象是刚体，只研究力的效应。
2、力的三要素
实践表明，力对物体的作用效应完全取决于力的三要素：力的大小、力的
方向和力的作用点。力的三要素表明，力的三要素力是一个具有固定作用点的定
位矢量。可以用一个矢量来表示力的三要素，如图所示。矢量的长度按一定的比
例表示力的大小；矢量的方向表示力的方向；矢量的始端表示力的作用点。我们
常用字母“F”表示力的矢量。
3、力的单位
在国际单位制中，力的单位为牛顿。记作“N”或“kN”。
二、力系的概念
所谓力系，是指作用于物体上的一群力。
三、刚体的概念
刚体是指在力的作用下不产生变形的物体，这是一个理想化的静力学模型。
四、平衡的概念
平衡是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线的状态，是物体的
一种特殊形式。
1．静态平衡
物体相对于地面处于静止的状态，称为静态平衡。例如：静止在地面的汽
车。
2．动态平衡
物体相对于地面处于匀速直线状态，称为动态平衡。例如：在地面上
匀速直行的汽车。
课题二静力学公理
一、二力平衡条件
工程上受两个力作用而平衡的刚体称为“二力构件”或“二力体”。二力构
件平衡时，其所受的两个力必沿着两个力作用点的连线，而且两个力大小相等，
方向相反。
二、加减平衡力系公理
加减平衡力系公理：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。
三、作用力和反作用力公理
作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等，方向相反，沿着同一直
线，分别作用在两个相互作用的物体上。
四、力的平行四边形法则
作用在物体上同一点的两个力F、F，可以合成为一个合力。合力的作用点
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