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1、会计学1工程力学课件工程力学课件2力的大小：反映物体间机械作用的强度力的大小：反映物体间机械作用的强度力的大小：反映物体间机械作用的强度力的大小：反映物体间机械作用的强度力的方向：是指力作用的方位和指向力的方向：是指力作用的方位和指向力的方向：是指力作用的方位和指向力的方向：是指力作用的方位和指向力的作用点：是指力作用的位置力的作用点：是指力作用的位置力的作用点：是指力作用的位置力的作用点：是指力作用的位置FAB力是矢量力是矢量力是矢量力是矢量国际单位制国际单位制(SI)基本单位：基本单位：长度长度米（米（m）质量质量公斤（公斤（kg）时间时间秒（秒（t）力力 牛顿（牛顿（N）、）、千牛顿（千
2、牛顿（kN）1 kN=1000 N力是导出单位力是导出单位力的单位：力的单位：力系力系力系力系：作用于物体的一群力称为力系。作用于物体的一群力称为力系。第1页/共77页3vv平衡力系平衡力系平衡力系平衡力系：如果一个力系作用于物体而不改变物体的原如果一个力系作用于物体而不改变物体的原如果一个力系作用于物体而不改变物体的原如果一个力系作用于物体而不改变物体的原有运动状态，则称该力系为平衡力系。有运动状态，则称该力系为平衡力系。有运动状态，则称该力系为平衡力系。有运动状态，则称该力系为平衡力系。vv等效力系等效力系等效力系等效力系：如果两个力系对物体的作用效应完全相同，如果两个力系对物体的作用效应
3、完全相同，如果两个力系对物体的作用效应完全相同，如果两个力系对物体的作用效应完全相同，则称这两个力系互为等效力系。则称这两个力系互为等效力系。则称这两个力系互为等效力系。则称这两个力系互为等效力系。vv平面力系平面力系平面力系平面力系：如作用于物体上的力系各力的作用线均在同如作用于物体上的力系各力的作用线均在同如作用于物体上的力系各力的作用线均在同如作用于物体上的力系各力的作用线均在同一平面时，则称这个力系为平面力系。一平面时，则称这个力系为平面力系。一平面时，则称这个力系为平面力系。一平面时，则称这个力系为平面力系。vv空间力系空间力系空间力系空间力系：各力作用线不在同一平面内，而是在空间分
4、各力作用线不在同一平面内，而是在空间分各力作用线不在同一平面内，而是在空间分各力作用线不在同一平面内，而是在空间分布的力系称为空间力系。布的力系称为空间力系。布的力系称为空间力系。布的力系称为空间力系。物体相对于地球处于静止或匀速直线运动的状态称为平衡。物体相对于地球处于静止或匀速直线运动的状态称为平衡。平平 衡：衡：合力和分力：当一个力与一个力系的作合力和分力：当一个力与一个力系的作 用效应完全相同，则把这个力称为该力系的合力。而该力系中的每个力称为合力的分力。用效应完全相同，则把这个力称为该力系的合力。而该力系中的每个力称为合力的分力。第2页/共77页4静力学研究的问题：静力学研究的问题：
5、1.物体的受力分析物体的受力分析2.力系的等效替换（或简化）力系的等效替换（或简化）3.建立各种力系的平衡条件建立各种力系的平衡条件第3页/共77页5第第第第1 1 1 1节节节节 静力学公理静力学公理静力学公理静力学公理第第第第2 2 2 2节节节节 约束和约束力约束和约束力约束和约束力约束和约束力第第第第3 3 3 3节节节节 物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图第第第第1 1 1 1章章章章 静力学公理和物体的受力分析静力学公理和物体的受力分析静力学公理和物体的受力分析静力学公理和物体的受力分析第4页/共77页6公理公理公理公理1 1
6、力的平行四边形法则力的平行四边形法则力的平行四边形法则力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。作用在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，由这两个力合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个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来确定。或者说，合力矢为边构成的平行四边形的对角线来确定。或者说，合力矢为边构成的平行四边形的对角线来确定
7、。或者说，合力矢为边构成的平行四边形的对角线来确定。或者说，合力矢等于这两个力矢的几何和，即等于这两个力矢的几何和，即等于这两个力矢的几何和，即等于这两个力矢的几何和，即 F FR R=F F1 1+F F2 2 第第第第1 1 1 1节节节节静静静静 力力力力 学学学学 公公公公 理理理理F1F2FRAF1F2FROF1F2FRO三角形法则三角形法则三角形法则三角形法则第5页/共77页7公理公理公理公理2 2 二力平衡公理二力平衡公理二力平衡公理二力平衡公理 作用于同一刚体上的两个力，使刚作用于同一刚体上的两个力，使刚作用于同一刚体上的两个力，使刚作用于同一刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充
8、分和必要条件是：这两体保持平衡的充分和必要条件是：这两体保持平衡的充分和必要条件是：这两体保持平衡的充分和必要条件是：这两个力的大小相等、方向相反，且作用在个力的大小相等、方向相反，且作用在个力的大小相等、方向相反，且作用在个力的大小相等、方向相反，且作用在同一直线上。（同一直线上。（同一直线上。（同一直线上。（等值、反向、共线等值、反向、共线等值、反向、共线等值、反向、共线）二力构件二力构件二力构件二力构件：只受两个力作用而平衡的构件称为二力构件只受两个力作用而平衡的构件称为二力构件。（二力杆二力杆二力杆二力杆）公理公理公理公理3 3 加减平衡力系原理加减平衡力系原理加减平衡力系原理加减平衡
9、力系原理 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效应。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应。第6页/共77页8推论推论推论推论1 1：力的可传性：力的可传性：力的可传性：力的可传性 作用于刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任一点，而不改变原力对刚体的作用效应。作用于刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任一点，而不改变原力对刚体的作用效应。力力力力 是是是是 滑滑滑滑 动动动动 矢矢矢矢 量量量量证明：证明：作用于刚体上的力的三要素：力的大小、方向和作用线作用于刚体上的力的三要素：力的大小、方向和作用线第7页/共77页9推论推论推论推论2
10、2：三力平衡汇交定理：三力平衡汇交定理：三力平衡汇交定理：三力平衡汇交定理 作用于刚体上三个相互平衡的力作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。使用的地方：在一个平衡的物体上受三个力，已知二个力的方向，第三个力的的方向可由推论使用的地方：在一个平衡的物体上受三个力，已知二个力的方向，第三个力的的方向可由推论2来确定。来确定。证证 为平衡力系，为平衡力系，也为平衡力系。也为平衡力系。又又 二力平衡必等值、反向、共线，二力平衡必等值、反
11、向、共线，三力三力 必汇交，且共面必汇交，且共面。第8页/共77页10公理公理公理公理4 4：作作作作 用用用用 和和和和 反反反反 作作作作 用用用用 定定定定 理理理理 两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反、两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反、两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反、两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反、沿同一直线，同时分别作用在这两个物体上，这两沿同一直线，同时分别作用在这两个物体上，这两沿同一直线，同时分别作用在这两个物体上，这两沿同一直线，同时分别作用在这两个物体上，这两个力互为作用力和反作用力。个力互为作用力和反作用力。个力互为作用力和反作用
12、力。个力互为作用力和反作用力。公理公理公理公理5 5：刚：刚：刚：刚 化化化化 公公公公 理理理理 变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态不变。变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态不变。第9页/共77页11第10页/共77页12 刚化原理（刚化原理（刚化原理（刚化原理（1 1）刚化原理（刚化原理（刚化原理（刚化原理（2 2）参见动画：刚化原理参见动画：刚化原理(拉拉)参见动画：刚化原理参见动画：刚化原理(压压)第11页/共77页13一自由体和非自由体一自由体和非自由体一自由体和非自由体一自由体和非自由体n n自由体：自由体：自由体：自由
13、体：凡是可以在空间作任意运动的物体称为自由体。凡是可以在空间作任意运动的物体称为自由体。凡是可以在空间作任意运动的物体称为自由体。凡是可以在空间作任意运动的物体称为自由体。n n非自由体非自由体非自由体非自由体：如果物体的运动受到一定的限制，使其在某如果物体的运动受到一定的限制，使其在某如果物体的运动受到一定的限制，使其在某如果物体的运动受到一定的限制，使其在某些方向的位移成为不可能，则这种物体称为非自由体。些方向的位移成为不可能，则这种物体称为非自由体。些方向的位移成为不可能，则这种物体称为非自由体。些方向的位移成为不可能，则这种物体称为非自由体。第第第第2 2 2 2节节节节约束和约束力约
14、束和约束力约束和约束力约束和约束力 二约束和约束力二约束和约束力二约束和约束力二约束和约束力 约束约束约束约束：限制非自由体运动的周围物体称为约束。限制非自由体运动的周围物体称为约束。约束力约束力约束力约束力：约束对物体的作用力称为约束力。约束对物体的作用力称为约束力。特点特点特点特点：1）大小一般是未知的，是被动力。）大小一般是未知的，是被动力。2）它的方向始终与被阻碍的运动方向相反。）它的方向始终与被阻碍的运动方向相反。3）它的作用点在相互接触处。）它的作用点在相互接触处。第12页/共77页14三几种常见约束三几种常见约束三几种常见约束三几种常见约束1.1.具有光滑接触表面的约束具有光滑接
15、触表面的约束具有光滑接触表面的约束具有光滑接触表面的约束2.2.由柔软的绳索链条或胶带等构成的约束由柔软的绳索链条或胶带等构成的约束由柔软的绳索链条或胶带等构成的约束由柔软的绳索链条或胶带等构成的约束3.3.光滑铰链约束光滑铰链约束光滑铰链约束光滑铰链约束第13页/共77页15 光滑支承面约束光滑支承面约束光滑支承面约束光滑支承面约束参见动画：光滑支承面约束实例参见动画：光滑支承面约束实例第14页/共77页16 光滑接触面约束光滑接触面约束光滑接触面约束光滑接触面约束参见动画：光滑接触面约束参见动画：光滑接触面约束(平面平面)参见动画：光滑接触面约束参见动画：光滑接触面约束(曲面曲面)第15页
16、/共77页17 光滑接触面约束光滑接触面约束光滑接触面约束光滑接触面约束参见动画：光滑接触面约束实例参见动画：光滑接触面约束实例(齿轮齿轮1)参见动画：光滑接触面约束实例参见动画：光滑接触面约束实例(齿轮齿轮2)第16页/共77页181 1具有光滑接触表面的约束（刚性约束）具有光滑接触表面的约束（刚性约束）具有光滑接触表面的约束（刚性约束）具有光滑接触表面的约束（刚性约束）法向反力法向反力F NF N大小：未知大小：未知方向：方向：沿着接触面的公法线指向物体沿着接触面的公法线指向物体沿着接触面的公法线指向物体沿着接触面的公法线指向物体作用点：接触点作用点：接触点FNP第17页/共77页19胶带
17、约束胶带约束胶带约束胶带约束物体的受力分析物体的受力分析物体的受力分析物体的受力分析参见动画：柔绳约束实例参见动画：柔绳约束实例参见动画：胶带约束实例参见动画：胶带约束实例第18页/共77页202 2柔体约束（柔索约束）柔体约束（柔索约束）柔体约束（柔索约束）柔体约束（柔索约束）柔体柔体柔体柔体只能受拉不能受压和弯曲的物体。只能受拉不能受压和弯曲的物体。只能受拉不能受压和弯曲的物体。只能受拉不能受压和弯曲的物体。拉力（张力）拉力（张力）F 或或 F T 大小：未知大小：未知方向：沿着柔体指向背离物体方向：沿着柔体指向背离物体作用点：接触点（连接处）作用点：接触点（连接处）F TS1S1S2S2
18、 第19页/共77页213 3光滑铰链约束光滑铰链约束光滑铰链约束光滑铰链约束 F Fx x、F Fy y 大小：未知大小：未知大小：未知大小：未知方向：分别与轴线垂直方向：分别与轴线垂直方向：分别与轴线垂直方向：分别与轴线垂直作用线：通过作用线：通过作用线：通过作用线：通过铰链铰链铰链铰链中心中心中心中心方向也不能方向也不能确定，常以确定，常以两个正交分两个正交分量来表示。量来表示。用销钉连接两个钻有相同大小孔径的构件构成铰链约束用销钉连接两个钻有相同大小孔径的构件构成铰链约束。铰链约束限制物体沿径向的位移，铰链约束限制物体沿径向的位移，故其故其约束力在垂直于销钉轴线的约束力在垂直于销钉轴线
19、的平面内并通过销钉中心平面内并通过销钉中心。由于该约由于该约束接触点位置不能予先确定，束接触点位置不能予先确定，约束约束力力参见动画：光滑圆柱铰链约束受力分析参见动画：光滑圆柱铰链约束受力分析第20页/共77页22（1 1）向心轴承（径向轴承）向心轴承（径向轴承）向心轴承（径向轴承）向心轴承（径向轴承）F Fx x、F Fy y 大小：未知大小：未知大小：未知大小：未知方向：分别与轴线垂直方向：分别与轴线垂直方向：分别与轴线垂直方向：分别与轴线垂直作用线：通过作用线：通过作用线：通过作用线：通过铰链铰链铰链铰链中心中心中心中心参见动画：向心轴承参见动画：向心轴承第21页/共77页23（2 2）
20、固定铰链支座）固定铰链支座）固定铰链支座）固定铰链支座 F Fx x、F Fy y 大小：未知大小：未知大小：未知大小：未知方向：分别与轴线垂直方向：分别与轴线垂直方向：分别与轴线垂直方向：分别与轴线垂直作用线：通过作用线：通过作用线：通过作用线：通过铰链铰链铰链铰链中心中心中心中心参见动画：固定铰链支座参见动画：固定铰链支座第22页/共77页24 固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座参见动画：圆柱铰链和固定铰链支座参见动画：圆柱铰链和固定铰链支座第23页/共77页25铰链约束实例铰链约束实例铰链约束实例铰链约束实例参见动画：光滑圆柱铰链约束实例参见动画：光滑圆柱铰链约束实例-蝶铰
21、蝶铰参见动画：圆柱铰链约束实例参见动画：圆柱铰链约束实例第24页/共77页264其他约束其他约束（1）滚动支座）滚动支座F N 大小：未知大小：未知大小：未知大小：未知方向：垂直于支承面方向：垂直于支承面方向：垂直于支承面方向：垂直于支承面作用点：接触点作用点：接触点作用点：接触点作用点：接触点活动铰支座活动铰支座(辊轴支座辊轴支座)的简化图形的简化图形参见动画：活动铰链支座参见动画：活动铰链支座第25页/共77页27（2）球铰链）球铰链（3）止推轴承（推力轴承）止推轴承（推力轴承）参见动画：球铰约束结构以及约束力与示意简图参见动画：球铰约束结构以及约束力与示意简图第26页/共77页28铰链约
22、束实例铰链约束实例铰链约束实例铰链约束实例参见动画：桥参见动画：桥第27页/共77页29第第第第3 3 3 3节节节节 物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图一、物体的受力分析一、物体的受力分析 解决力学问题时，首先需要确定研究的物体，即确定解决力学问题时，首先需要确定研究的物体，即确定研究对象研究对象；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（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（受力的作用位置和作用方向受力的作用位置和作用方向），这个过程称为物体的），这个过程称为物体的受力分析受力分析。作用在
23、物体上的力有：作用在物体上的力有：一类是：主动力一类是：主动力,如重力如重力,风力风力,气体压力。气体压力。二类是：被动力，即约束力。二类是：被动力，即约束力。第28页/共77页30三、画受力图的步骤三、画受力图的步骤三、画受力图的步骤三、画受力图的步骤二、受力图二、受力图构件所受力的作用位置和作用方向用图表示出来即为受力图。构件所受力的作用位置和作用方向用图表示出来即为受力图。选研究对象；选研究对象；取分离体；取分离体；先画上主动力；先画上主动力；根据约束类型，画出约束反力。根据约束类型，画出约束反力。第29页/共77页31物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析 在图示的平
24、面系统中，匀质球在图示的平面系统中，匀质球在图示的平面系统中，匀质球在图示的平面系统中，匀质球A A 重重重重GG11，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮C C 和柔绳维持在仰角是和柔绳维持在仰角是和柔绳维持在仰角是和柔绳维持在仰角是 的光滑斜面上，绳的一端挂着重的光滑斜面上，绳的一端挂着重的光滑斜面上，绳的一端挂着重的光滑斜面上，绳的一端挂着重GG22的物块的物块的物块的物块B B。试分析物块。试分析物块。试分析物块。试分析物块B B ,球球球球A A和滑轮和滑轮和滑轮和滑轮CC的受力情况，并分别画出
25、平衡时各物体的受力图的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。例例例例题题题题 C CGGB BH HE EGG1 1A AF FD DGG2 2例例例例 题题题题 1 1第30页/共77页32解：解：解：解：1 1.物块物块物块物块 B B 的的的的受力图。受力图。受力图。受力图。例例例例 题题题题 1 1B BD DGG2 2F FD D C CGGB BH HE EGG1 1A AF FD DGG2 2 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析第31页/共77页33A A
26、E EF FGG1 1F FF FF FE E 2 2.球球球球 A A 的的的的受力图。受力图。受力图。受力图。C CGGB BH HE EGG1 1A AF FD DGG2 2 例例例例 题题题题 1 1 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析第32页/共77页34 3 3.滑轮滑轮滑轮滑轮 C C 的受力图。的受力图。的受力图。的受力图。C CF FC CF FH HF FGGI IGGH H C CGGB BH HE EGG1 1A AF FD DGG2 2例例例例 题题题题 1 1 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力
27、分析第33页/共77页35例例例例 题题题题 2 2 等腰三角形构架等腰三角形构架等腰三角形构架等腰三角形构架ABCABC 的顶点的顶点的顶点的顶点 A A，B B，CC 都用铰链连接，底边都用铰链连接，底边都用铰链连接，底边都用铰链连接，底边ACAC固定，而固定，而固定，而固定，而ABAB 边的中点边的中点边的中点边的中点D D 作用有平行于固定边作用有平行于固定边作用有平行于固定边作用有平行于固定边ACAC 的力的力的力的力F F，如图所示。不计各杆自重，试画出杆，如图所示。不计各杆自重，试画出杆，如图所示。不计各杆自重，试画出杆，如图所示。不计各杆自重，试画出杆ABAB 和和和和BCBC
28、 的受力图。的受力图。的受力图。的受力图。B BE EC CA AB BF FD D 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析第34页/共77页36解：解：解：解：1 1.杆杆杆杆 BC BC 的受力图。的受力图。的受力图。的受力图。F FBBF FCCB BC CB BE EC CA AB BF FD D例例例例 题题题题 2 2 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析第35页/共77页372.2.杆杆杆杆 AB AB 的受力图。的受力图。的受力图。的受力图。表示法一表示法一表示法一表示法一 表示法二表示法二表示法二表示法二B
29、 BD DA AF FF FAxAxF FAyAyFFBBB BD DA AH HF FF FAAFFBB解：解：解：解：B BE EC CA AB BF FD D例例例例 题题题题 2 2 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析第36页/共77页38 用力用力用力用力F F 拉动碾子以轧平路面拉动碾子以轧平路面拉动碾子以轧平路面拉动碾子以轧平路面,重为重为重为重为G G 的碾子受的碾子受的碾子受的碾子受到一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力到一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力到一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力到一石块的阻碍，如图所示。试画出
30、碾子的受力图。图。图。图。A AB BF F 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题题 3 3第37页/共77页39 碾子的受力图为碾子的受力图为碾子的受力图为碾子的受力图为:A AB BF FGGF FNNAAF FNNBBA AB BF F解：解：解：解：例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题题 3 3第38页/共77页40 屋屋屋屋架架架架如如如如图图图图所所所所示示示示。AA处处处处为为为为固固固固定定定定铰铰铰铰链链链链支支支支座座座座，B B处处处处为为为为活活活活动动动动支支支支座
31、座座座搁搁搁搁在在在在光光光光滑滑滑滑的的的的水水水水平平平平面面面面上上上上。已已已已知知知知屋屋屋屋架架架架自自自自重重重重G G，在在在在屋屋屋屋架架架架的的的的ACAC边边边边上上上上承承承承受受受受了了了了垂垂垂垂直直直直于于于于它它它它的的的的均均均均匀匀匀匀分分分分布布布布的的的的风风风风力力力力，单单单单位位位位长长长长度度度度上上上上承承承承受受受受的的的的力力力力为为为为q q。试画出屋架的受力图。试画出屋架的受力图。试画出屋架的受力图。试画出屋架的受力图。A AB BC CGGq q 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题
32、题 4 4第39页/共77页41屋架的屋架的屋架的屋架的受力图为：受力图为：受力图为：受力图为：A AB BC CGGF FAyAyF FAxAxF FB Bq qA AB BC CGGq q解：解：解：解：例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题题 4 4第40页/共77页42第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析约束力的方向约束力的方向约束类型约束类型1光滑接触面约束光滑接触面约束 沿接触面的公法线方向指向被约束的物体。沿接触面的公法线方向指向被约束的物体。2柔体约束柔体约束 沿着柔体方向背离被约束的物体沿
33、着柔体方向背离被约束的物体。3光滑园柱铰链光滑园柱铰链 约束反力方向不定，分解为约束反力方向不定，分解为 固定固定铰链支座铰链支座 同上。同上。活动活动铰链支座铰链支座 沿接触面的公法线方位，指向不定沿接触面的公法线方位，指向不定。4二力构件二力构件 方位沿着两端的连线，指向不定方位沿着两端的连线，指向不定。5球型铰链球型铰链 分解为分解为 。6止推轴承止推轴承 分解为分解为 而而 是确定的是确定的。复习：第41页/共77页43解：解：1）杆）杆 AB画物体受力图主要步骤为画物体受力图主要步骤为：选研究对象；选研究对象；取分离体；取分离体；先画主动力；先画主动力；后画约束力。后画约束力。例例1
34、 试分析杆试分析杆AB的受力的受力。2）主动力主动力3）B点的约束反力点的约束反力根据三力平衡汇交原理确定根据三力平衡汇交原理确定A的的约束约束力力4）A点的约束力点的约束力5）A点的约束反力也可以用两个分点的约束反力也可以用两个分力力 表示表示 。第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第42页/共77页44 例例2 试分析圆轮试分析圆轮O与杆与杆AB的受力。的受力。2、杆、杆AB解：解：1、圆轮、圆轮O画物体受力图主要步骤为画物体受力图主要步骤为：选研究对象；选研究对象；取分离体；取分离体；先画主动力；先画主动力；后画约束反力。后画约束反力。或或第一章第一
35、章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第43页/共77页45例例3 画出下列各构件的受力图，画出下列各构件的受力图，DE杆放在杆放在BC杆上。杆上。解：解：1 1）折杆）折杆 ABABABAB为二力杆为二力杆A A、B B两点的约束反力沿两点的连线两点的约束反力沿两点的连线。2 2）杆）杆 DEDE3 3）杆）杆 BCDBCDa a杆杆 DEDE，先画重力，先画重力b b由杆水平面来决定由杆水平面来决定D D点的力点的力c c最后画最后画E E点的力点的力或：或：3 3）杆）杆 BCDBCD第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第4
36、4页/共77页46例例4 尖点问题尖点问题应去掉约束应去掉约束第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第45页/共77页47例例5 画出下列各构件的受力图画出下列各构件的受力图QAOBCDE分析：一个重物，两个滑轮，分析：一个重物，两个滑轮，二根杆，销钉二根杆，销钉C C。解：解：1.1.重物重物2.2.滑轮滑轮O O3.3.滑轮滑轮 C C第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第46页/共77页48QAOBCDE4.4.杆杆ACAC5.5.杆杆BCBC确定确定B B点力点力的方向。的方向。杆杆ABCDEABCDE第一章第一
37、章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第47页/共77页49QAOBCDE6.6.销钉销钉 C C第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第48页/共77页50QAOBCDE6.6.销钉销钉 C C5.5.杆杆BCBC解：解：1.1.重物重物2.2.滑轮滑轮O O3.3.滑轮滑轮C C例例5 画出下列各构件的受力图画出下列各构件的受力图4.4.杆杆ACAC第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第49页/共77页51QAOBCDE解：解：例例5 画出此构件的整体的受力图画出此构件的整体的受力图第一章第
38、一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第50页/共77页52例例6 画出下列各构件的受力图第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第51页/共77页53例例6 画出整体构件的受力图画出整体构件的受力图整体的受力图中有五个力：整体的受力图中有五个力：第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第52页/共77页54三、画受力图应注意的问题三、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
39、型而定。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、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。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。1、不要漏画力、不要漏画力第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第53页/共77页55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
40、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，不要把箭头方向画错。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，不要把箭头方向画错。3、不要画错力的方向、不要画错力的方向4、受力图上不能再带约束。、受力图上不能再带约束。即受力图一定要画在分离体上。即受力图一定要画在分离体上。第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第54页/共77页56一个力，属于外力还是内力，因研究对
41、象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。5、受力图上只画外力，不画内力。、受力图上只画外力，不画内力。6、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相 互协调，不能相互矛盾。互协调，不能相互矛盾。7、正确判断
42、二力构件、正确判断二力构件。第一章第一章 静力学基本公理和物体的受力分析静力学基本公理和物体的受力分析第55页/共77页57 如如如如图图图图所所所所示示示示，水水水水平平平平梁梁梁梁ABAB用用用用斜斜斜斜杠杠杠杠支支支支撑撑撑撑，A A，C C，D D三三三三处处处处均均均均为为为为光光光光滑滑滑滑铰铰铰铰链链链链连连连连接接接接。匀匀匀匀质质质质梁梁梁梁重重重重G G1 1 ，其其其其上上上上放放放放一一一一重重重重为为为为G G2 2 的的的的电电电电动动动动机机机机。如如如如不不不不计计计计杆杆杆杆CDCD的的的的自自自自重重重重，试试试试分分分分别别别别画画画画出出出出杆杆杆杆CD
43、CD和和和和梁梁梁梁ABAB（包包包包括括括括电电电电机机机机）的的的的受力图。受力图。受力图。受力图。A AB BD DC CGG1 1GG2 2 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题题 5 5第56页/共77页58 1 1.斜杆斜杆斜杆斜杆 CD CD 的受力图。的受力图。的受力图。的受力图。C CD DF FD DF FC CA AB BD DC CGG1 1GG2 2解：解：解：解：例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题题 5 5第57页/共77页59 2 2.梁梁梁梁 ABAB（包括
44、电动机）的受力图。（包括电动机）的受力图。（包括电动机）的受力图。（包括电动机）的受力图。A AB BD DA AB BD DC CGG1 1GG2 2F FAyAyF FAxAxGG11GG2 2 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题题 5 5第58页/共77页60 如如如如图图图图所所所所示示示示的的的的三三三三铰铰铰铰拱拱拱拱桥桥桥桥，由由由由左左左左右右右右两两两两拱拱拱拱桥桥桥桥铰铰铰铰接接接接而而而而成成成成。设设设设各各各各拱拱拱拱桥桥桥桥的的的的自自自自重重重重不不不不计计计计，在在在在拱拱拱拱上上上上作作作作用用用用有有有有
45、载载载载荷荷荷荷F F，试试试试分分分分别别别别画画画画出出出出左左左左拱拱拱拱和右拱的受力图。和右拱的受力图。和右拱的受力图。和右拱的受力图。P PC CA AB BF 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题题 6 6第59页/共77页61 1 1.右拱右拱右拱右拱 BC BC 的受力图。的受力图。的受力图。的受力图。C CB BP PC CA AB BFF FCCF FBB解：解：解：解：例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题题 6 6第60页/共77页622 2.左拱左拱左拱左拱 AC A
46、C 的受力图。的受力图。的受力图。的受力图。A AC CA AC C表示法一表示法一表示法一表示法一表示法二表示法二表示法二表示法二F FAAF FD DFFFAxF FAy 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析例例例例 题题题题 6 6第61页/共77页63 如如如如图图图图所所所所示示示示，梯梯梯梯子子子子的的的的两两两两部部部部分分分分ABAB和和和和ACAC在在在在AA点点点点铰铰铰铰接接接接，又又又又在在在在D D，E E两两两两点点点点用用用用水水水水平平平平绳绳绳绳连连连连接接接接。梯梯梯梯子子子子放放放放在在在在光光光光滑滑滑滑水水水水平平平
47、平面面面面上上上上，若若若若其其其其自自自自重重重重不不不不计计计计，但但但但在在在在ABAB的的的的中中中中点点点点处处处处作作作作用用用用一一一一铅铅铅铅直直直直载载载载荷荷荷荷F F。试试试试分分分分别别别别画画画画出出出出梯梯梯梯子子子子的的的的ABAB，ACAC部部部部分分分分以以以以及及及及整整整整个个个个系系系系统统统统的的的的受力图。受力图。受力图。受力图。FA AB BC CD DE EH H 例例例例题题题题例例例例 题题题题 7 7物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析第62页/共77页64 1.1.1.1.梯子梯子梯子梯子 AB AB 部分的受力图。部
48、分的受力图。部分的受力图。部分的受力图。FA AB BC CD DE EH HA AB BH HD DFAyFFAxFB解：解：解：解：例例例例题题题题例例例例 题题题题 7 7物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析第63页/共77页65 2.2.2.2.梯子梯子梯子梯子 AC AC 部分的受力图。部分的受力图。部分的受力图。部分的受力图。A AC CE EF FCCFA AB BC CD DE EH H 例例例例题题题题例例例例 题题题题 7 7物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析第64页/共77页66 3.3.3.3.梯子整体的受力图。梯子整体的受力图
49、。梯子整体的受力图。梯子整体的受力图。A AB BC CD DE EH HF FF FBBF FCC例例例例 题题题题 7 7FA AB BC CD DE EH H 例例例例题题题题物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析第65页/共77页67 如如如如图图图图所所所所示示示示平平平平面面面面构构构构架架架架，由由由由杆杆杆杆AB AB，DEDE及及及及DBDB铰铰铰铰接接接接而而而而成成成成。钢钢钢钢绳绳绳绳一一一一端端端端拴拴拴拴在在在在K K处处处处，另另另另一一一一端端端端绕绕绕绕过过过过定定定定滑滑滑滑轮轮轮轮和和和和动动动动滑滑滑滑轮轮轮轮后后后后拴拴拴拴在在在在销
50、销销销钉钉钉钉B B上上上上。重重重重物物物物的的的的重重重重量量量量为为为为G G，各各各各杆杆杆杆和和和和滑滑滑滑轮轮轮轮的的的的自自自自重重重重不不不不计计计计。（1 1）试试试试分分分分别别别别画画画画出出出出各各各各杆杆杆杆，各各各各滑滑滑滑轮轮轮轮，销销销销钉钉钉钉B B以以以以及及及及整整整整个个个个系系系系统统统统的的的的受受受受力力力力图图图图；（2 2）画画画画出出出出销销销销钉钉钉钉B B与与与与滑滑滑滑轮轮轮轮一一一一起起起起的的的的受受受受力力力力图图图图；（3 3）画画画画出出出出杆杆杆杆AB AB，滑滑滑滑轮轮轮轮 ，钢钢钢钢绳绳绳绳和和和和重重重重物物物物作作作