《理論力學(xué)》第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析

1、v 理論力學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容理論力學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容理論力學(xué)：理論力學(xué)：研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的科學(xué)。研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的科學(xué)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)：機(jī)械運(yùn)動(dòng)：物體在空間的位置隨時(shí)間的改變。物體在空間的位置隨時(shí)間的改變。研究?jī)?nèi)容：研究?jī)?nèi)容：速度遠(yuǎn)小于光速宏觀物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)，速度遠(yuǎn)小于光速宏觀物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)，以伽利略和牛頓總結(jié)的基本規(guī)律為基礎(chǔ)，屬于以伽利略和牛頓總結(jié)的基本規(guī)律為基礎(chǔ)，屬于古典力學(xué)的范疇。古典力學(xué)的范疇。靜力學(xué)靜力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)主要研究受力物體平衡時(shí)作用力所應(yīng)滿足的條件；主要研究受力物體平衡時(shí)作用力所應(yīng)滿足的條件；同時(shí)也研究物體受力的分析方法，以及力系簡(jiǎn)化同時(shí)也研究物體受力的分

2、析方法，以及力系簡(jiǎn)化的方法。的方法。靜力學(xué)靜力學(xué)只從幾何的角度來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)（如軌跡、速只從幾何的角度來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)（如軌跡、速度、加速度等），而不研究引起物體運(yùn)動(dòng)的物理度、加速度等），而不研究引起物體運(yùn)動(dòng)的物理原因。原因。運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究受力物體的運(yùn)動(dòng)和作用力之間的關(guān)系。研究受力物體的運(yùn)動(dòng)和作用力之間的關(guān)系。動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)v理論力學(xué)的研究方法理論力學(xué)的研究方法觀察和實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)分析、歸納和總結(jié)分析、歸納和總結(jié)力學(xué)最基本規(guī)律力學(xué)最基本規(guī)律抽象、推理和數(shù)學(xué)演繹抽象、推理和數(shù)學(xué)演繹理論體系理論體系用于實(shí)際用于實(shí)際力學(xué)模型力學(xué)模型剛體、質(zhì)點(diǎn)、彈簧質(zhì)點(diǎn)、彈性體等剛體、質(zhì)點(diǎn)、彈簧質(zhì)點(diǎn)、彈性體等v學(xué)習(xí)

3、理論力學(xué)的目的學(xué)習(xí)理論力學(xué)的目的o 解決工程問(wèn)題打下一定的基礎(chǔ)。解決工程問(wèn)題打下一定的基礎(chǔ)。o 學(xué)習(xí)一系列后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)一系列后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。 如：材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、如：材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、 結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈塑性力學(xué)等。結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈塑性力學(xué)等。o 學(xué)會(huì)一種研究方法。學(xué)會(huì)一種研究方法。 培養(yǎng)正確的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為培養(yǎng)正確的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為 今后解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，從事科學(xué)研究工作今后解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，從事科學(xué)研究工作 打下基礎(chǔ)。打下基礎(chǔ)。第一篇第一篇 靜力學(xué)靜力學(xué)引引 言言靜力學(xué)：靜力學(xué)： 研究物體的受力分析、力系的等效替換（或簡(jiǎn)化）、建研究

4、物體的受力分析、力系的等效替換（或簡(jiǎn)化）、建立各種力系的平衡條件的科學(xué)立各種力系的平衡條件的科學(xué) 1 1、物體的受力分析物體的受力分析：分析物體（包括物體系）受哪些：分析物體（包括物體系）受哪些力，每個(gè)力的作用位置和方向，并畫(huà)出物體的受力圖力，每個(gè)力的作用位置和方向，并畫(huà)出物體的受力圖 2 2、力系的等效替換（或簡(jiǎn)化）力系的等效替換（或簡(jiǎn)化）：用一個(gè)簡(jiǎn)單力系等效：用一個(gè)簡(jiǎn)單力系等效代替一個(gè)復(fù)雜力系代替一個(gè)復(fù)雜力系 3 3、建立各種力系的平衡條件建立各種力系的平衡條件：建立各種力系的平衡：建立各種力系的平衡條件，并應(yīng)用這些條件解決靜力學(xué)實(shí)際問(wèn)題條件，并應(yīng)用這些條件解決靜力學(xué)實(shí)際問(wèn)題 力力：物體間

5、相互的機(jī)械作用，作用效果使物體的機(jī)械物體間相互的機(jī)械作用，作用效果使物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變 力系力系：一群力一群力. . 平衡平衡：物體相對(duì)慣性參考系（如地面）靜止或作勻速直物體相對(duì)慣性參考系（如地面）靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)幾個(gè)基本概念幾個(gè)基本概念 剛體：在力的作用下，其內(nèi)部任意兩點(diǎn)間的距離始剛體：在力的作用下，其內(nèi)部任意兩點(diǎn)間的距離始終保持不變的物體終保持不變的物體. .力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn) 力是矢量力是矢量平面匯交（共點(diǎn)）力系平面匯交（共點(diǎn)）力系平面平行力系平面平行力系平面力偶系平面力偶系平面任意力系平面任意力系空間匯交（共點(diǎn)

6、）力系空間匯交（共點(diǎn)）力系空間平行力系空間平行力系空間力偶系空間力偶系空間任意力系空間任意力系第一篇 靜力學(xué) 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析 平面匯交力系與平面力偶系平面匯交力系與平面力偶系 平面任意力系平面任意力系 空間力系空間力系 摩擦摩擦第一章第一章 靜力學(xué)公理與受力分析靜力學(xué)公理與受力分析1.力的定義 力是物體相互間的機(jī)械作用，其作用結(jié)果使物力是物體相互間的機(jī)械作用，其作用結(jié)果使物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。確定力的必要因素3. 力的三要素大小大小 方向方向作用點(diǎn)作用點(diǎn)2. 力的效應(yīng)外效應(yīng)外效應(yīng)改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效應(yīng)。改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效應(yīng)。

7、內(nèi)效應(yīng)內(nèi)效應(yīng)引起物體變形的效應(yīng)。引起物體變形的效應(yīng)。4. 力的表示法5. 力的單位力是一矢量，用數(shù)學(xué)上的矢量記號(hào)力是一矢量，用數(shù)學(xué)上的矢量記號(hào)來(lái)表示，如圖。來(lái)表示，如圖。F 在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓(N) 1 N= 1公斤公斤 米米/ /秒秒2 （kg m/s2 )。 公理公理1 1 二力平衡公理二力平衡公理 使剛體平衡的充分必要條件使剛體平衡的充分必要條件21FF最簡(jiǎn)單力系的平衡條件最簡(jiǎn)單力系的平衡條件 作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的充分和必要作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的充分和必要條件是：這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，且作用在同一直條件是

8、：這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。線上。1-1 1-1 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理公理公理2 2 加減平衡力系原理加減平衡力系原理推理推理1 1 力的可傳性力的可傳性 作用在剛體上的力是滑動(dòng)矢量，力的三要素為大小、作用在剛體上的力是滑動(dòng)矢量，力的三要素為大小、方向和作用線方向和作用線 在已知力系上加上或減去任意的平衡力系，并不改在已知力系上加上或減去任意的平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。 作用于剛體上某點(diǎn)的力，可以沿著它的作用線移到作用于剛體上某點(diǎn)的力，可以沿著它的作用線移到剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，并不改變?cè)摿?duì)剛體的作用。剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，并不改變?cè)摿?duì)剛體的作

9、用。公理公理3 3 力的平行四邊形法則力的平行四邊形法則 作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)也在該點(diǎn)，合力的大小和方向，由這力。合力的作用點(diǎn)也在該點(diǎn)，合力的大小和方向，由這兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。合力合力( (合力的大小與方向合力的大小與方向) () (矢量的和矢量的和) )21FFFR亦可用力三角形求得合力矢亦可用力三角形求得合力矢推理推理2 2 三力平衡匯交定理三力平衡匯交定理 作用于剛體上三個(gè)相互平衡的力，若其中兩個(gè)力的作作用于剛體上三個(gè)相互平衡的力，若其中兩個(gè)力

10、的作用線匯交于一點(diǎn)，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三個(gè)力用線匯交于一點(diǎn)，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三個(gè)力的作用線通過(guò)匯交點(diǎn)。的作用線通過(guò)匯交點(diǎn)。公理公理4 4 作用力和反作用力定理作用力和反作用力定理 作用力和反作用力總是同時(shí)存在，同時(shí)消失，等值、作用力和反作用力總是同時(shí)存在，同時(shí)消失，等值、反向、共線，作用在相互作用的兩個(gè)物體上反向、共線，作用在相互作用的兩個(gè)物體上 在畫(huà)物體受力圖時(shí)要注意此公理的應(yīng)用在畫(huà)物體受力圖時(shí)要注意此公理的應(yīng)用公理公理5 5 剛化原理剛化原理柔性體（受拉力平衡）柔性體（受拉力平衡）剛化為剛體（仍平衡）剛化為剛體（仍平衡）反之不一定成立反之不一定成立剛體（受壓平衡）剛體

11、（受壓平衡）柔性體（受壓不能平衡）柔性體（受壓不能平衡） 變形體在某一力系作用下處于平衡，如將此變形體剛變形體在某一力系作用下處于平衡，如將此變形體剛化為剛體，其平衡狀態(tài)保持不變?；癁閯傮w，其平衡狀態(tài)保持不變。自由體非自由體約束約束力主動(dòng)力 可以任意運(yùn)動(dòng)（獲得任意位移）的物體?？梢匀我膺\(yùn)動(dòng)（獲得任意位移）的物體。 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)( (位移位移) )受到某些限制的物體。受到某些限制的物體。 約束對(duì)被約束體的作用力。約束對(duì)被約束體的作用力。 由周?chē)矬w所構(gòu)成的、限制非自由體位移的條件。由周?chē)矬w所構(gòu)成的、限制非自由體位移的條件。 約束力以外的力。約束力以外的力。1. 基本概念1-2 1-2 約束和約束力

12、約束和約束力約束力約束力大小大小待定待定方向方向與該約束所能阻礙的位移方向相反與該約束所能阻礙的位移方向相反作用點(diǎn)作用點(diǎn)接觸處接觸處約束力的確定：約束力的確定：工程中常見(jiàn)的約束工程中常見(jiàn)的約束1 1、具有光滑接觸面（線、點(diǎn)）的約束（光滑接觸約束）、具有光滑接觸面（線、點(diǎn)）的約束（光滑接觸約束） 光滑支承接觸對(duì)非自由體的約束力，光滑支承接觸對(duì)非自由體的約束力，作用作用在接觸處在接觸處；方向沿接觸處的公法線并指向受力方向沿接觸處的公法線并指向受力物體物體，故稱為法向約束力，用，故稱為法向約束力，用 表示表示NF2 2 、由柔軟的繩索、膠帶或鏈條等構(gòu)成的約束、由柔軟的繩索、膠帶或鏈條等構(gòu)成的約束柔索

13、只能受拉力，又稱張力柔索只能受拉力，又稱張力. .用用 表示表示TF柔索對(duì)物體的約束力沿著柔索背向被約束物體柔索對(duì)物體的約束力沿著柔索背向被約束物體膠帶對(duì)輪的約束力沿輪緣的切線方向，為拉力膠帶對(duì)輪的約束力沿輪緣的切線方向，為拉力 3 3 、光滑鉸鏈約束（徑向軸承、圓柱鉸鏈、固、光滑鉸鏈約束（徑向軸承、圓柱鉸鏈、固定鉸鏈支座等）定鉸鏈支座等） （1 1） 徑向軸承（向心軸承）徑向軸承（向心軸承） 約束特點(diǎn)：約束特點(diǎn)： 軸在軸承孔內(nèi)，軸為非自由體、軸在軸承孔內(nèi)，軸為非自由體、 軸承孔為約束軸承孔為約束 約束力：約束力： 當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，軸與孔在接觸處當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，軸與孔在接觸處為光滑接觸約束為光滑接

14、觸約束法向約束力約束力作用在法向約束力約束力作用在接觸處，沿徑向指向軸心接觸處，沿徑向指向軸心 當(dāng)外界載荷不同時(shí)，接觸點(diǎn)會(huì)變，則約束力的大小與方向均有改變可用二個(gè)通過(guò)軸心的正交分力可用二個(gè)通過(guò)軸心的正交分力 表示表示yxFF, （2 2）光滑圓柱鉸鏈）光滑圓柱鉸鏈 約束特點(diǎn)：由兩個(gè)各穿孔的構(gòu)件及圓柱銷(xiāo)釘組約束特點(diǎn)：由兩個(gè)各穿孔的構(gòu)件及圓柱銷(xiāo)釘組成，如剪刀成，如剪刀約束力：約束力： 光滑圓柱鉸鏈：亦為孔與軸的配合問(wèn)題，與軸光滑圓柱鉸鏈：亦為孔與軸的配合問(wèn)題，與軸承一樣，可用兩個(gè)正交分力表示承一樣，可用兩個(gè)正交分力表示其中有作用反作用關(guān)系其中有作用反作用關(guān)系 ,cxcxcycyFFFF 一般不必分

15、析銷(xiāo)釘受力，一般不必分析銷(xiāo)釘受力，當(dāng)要分析時(shí)，必須把銷(xiāo)釘當(dāng)要分析時(shí)，必須把銷(xiāo)釘單獨(dú)取出單獨(dú)取出（3 3） 固定鉸鏈支座固定鉸鏈支座 約束特點(diǎn)：約束特點(diǎn)： 由上面構(gòu)件或其中之一與地面或機(jī)架固定而成由上面構(gòu)件或其中之一與地面或機(jī)架固定而成 約束力：與圓柱鉸鏈相同約束力：與圓柱鉸鏈相同 以上三種約束（徑向軸承、光滑圓柱鉸鏈、以上三種約束（徑向軸承、光滑圓柱鉸鏈、固定鉸鏈支座）其約束特性相同，均為軸與孔的固定鉸鏈支座）其約束特性相同，均為軸與孔的配合問(wèn)題，都可稱作光滑圓柱鉸鏈配合問(wèn)題，都可稱作光滑圓柱鉸鏈二力桿 兩端用光滑銷(xiāo)釘連接且不考慮自身重量的構(gòu)件稱為鏈桿，或二力桿（構(gòu)件）。 只受兩個(gè)力作用處于平

16、衡。 力的作用線在兩受力點(diǎn)的連線上，指向不定。 通常假定鏈桿受拉。4 4、其它類型約束、其它類型約束 （1 1）滾動(dòng)支座）滾動(dòng)支座 約束特點(diǎn)：約束特點(diǎn)： 在上述固定鉸支座與光滑固定平面之間裝有在上述固定鉸支座與光滑固定平面之間裝有光滑輥軸而成光滑輥軸而成 約束力：構(gòu)件受到垂直于光滑面的約束力約束力：構(gòu)件受到垂直于光滑面的約束力(2) (2) 球鉸鏈球鉸鏈 約束特點(diǎn)：通過(guò)球與球殼將構(gòu)件連接，構(gòu)件可約束特點(diǎn)：通過(guò)球與球殼將構(gòu)件連接，構(gòu)件可以繞球心任意轉(zhuǎn)動(dòng)，但構(gòu)件與球心不能有任何移以繞球心任意轉(zhuǎn)動(dòng)，但構(gòu)件與球心不能有任何移動(dòng)動(dòng) 約束力：當(dāng)忽略摩擦?xí)r，球與球座亦是光滑約束力：當(dāng)忽略摩擦?xí)r，球與球座亦是

17、光滑約束問(wèn)題約束力通過(guò)接觸點(diǎn)約束問(wèn)題約束力通過(guò)接觸點(diǎn), ,并指向球心并指向球心, ,是一是一個(gè)不能預(yù)先確定的空間力個(gè)不能預(yù)先確定的空間力. .可用三個(gè)正交分力表可用三個(gè)正交分力表示示 （3 3）止推軸承）止推軸承約束特點(diǎn)：約束特點(diǎn)： 止推軸承比徑向軸承多止推軸承比徑向軸承多一個(gè)軸向的位移限制一個(gè)軸向的位移限制 約束力：比徑向軸承多一個(gè)軸向的約束力，亦約束力：比徑向軸承多一個(gè)軸向的約束力，亦有三個(gè)正交分力有三個(gè)正交分力 AzAyAxFFF,（2 2）柔索約束）柔索約束張力張力TF球鉸鏈球鉸鏈空間三正交分力空間三正交分力止推軸承止推軸承空間三正交分力空間三正交分力（4 4）滾動(dòng)支座）滾動(dòng)支座 光滑

18、面光滑面NF（3 3）光滑鉸鏈）光滑鉸鏈,A yA xFF（1 1）光滑面約束）光滑面約束法向約束力法向約束力NF總結(jié)總結(jié)1-3 1-3 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖在受力圖上應(yīng)畫(huà)出所有力，主動(dòng)力和約束力（被動(dòng)力）在受力圖上應(yīng)畫(huà)出所有力，主動(dòng)力和約束力（被動(dòng)力）畫(huà)受力圖步驟：畫(huà)受力圖步驟：3 3、按約束性質(zhì)畫(huà)出所有約束（被動(dòng)）力、按約束性質(zhì)畫(huà)出所有約束（被動(dòng)）力1 1、取所要研究物體為研究對(duì)象（分離體），畫(huà)出其簡(jiǎn)圖、取所要研究物體為研究對(duì)象（分離體），畫(huà)出其簡(jiǎn)圖2 2、畫(huà)出所有主動(dòng)力、畫(huà)出所有主動(dòng)力例例1-11-1解：畫(huà)出簡(jiǎn)圖解：畫(huà)出簡(jiǎn)圖畫(huà)出主動(dòng)力畫(huà)出主動(dòng)力畫(huà)出約束力畫(huà)出約束力

19、碾子重為碾子重為 ，拉力為，拉力為 ， 、 處光滑處光滑接觸，畫(huà)出碾子的受力圖接觸，畫(huà)出碾子的受力圖FABP例1-2 解解：取屋架畫(huà)出主動(dòng)力畫(huà)出約束力畫(huà)出簡(jiǎn)圖屋架受均布風(fēng)力 （N/m）， 屋架重為 ，畫(huà)出屋架的受力圖qP例1-3 解：取 桿，其為二力構(gòu)件,受力圖如圖(b)CD水平均質(zhì)梁 重為 ，電動(dòng)機(jī)重為 ，不計(jì)桿 的自重，畫(huà)出桿 和梁 的受力圖。2PABCDCDAB1P取 梁，其受力圖如圖 (c)AB若這樣畫(huà)，梁 的受力圖又如何改動(dòng)?AB 桿的受力圖能否畫(huà)為圖（d）所示？CD例1-4 不計(jì)三鉸拱橋的自重與摩擦，畫(huà)出左、右拱 的受力圖與系統(tǒng)整體受力圖CBAB,解：右拱 為二力構(gòu)件，其受力圖如圖

20、（b）所示CB系統(tǒng)整體受力圖如圖系統(tǒng)整體受力圖如圖（d d）所示）所示取左拱取左拱 , ,其受力圖如圖其受力圖如圖（c c）所示）所示AC考慮到左拱考慮到左拱 三個(gè)力作用下三個(gè)力作用下平衡，也可按三力平衡匯交定平衡，也可按三力平衡匯交定理畫(huà)出左拱理畫(huà)出左拱 的受力圖，如的受力圖，如圖（圖（e e）所示）所示ACAC此時(shí)整體受力圖如圖（此時(shí)整體受力圖如圖（f f）所示所示討論：若左、右兩拱都考討論：若左、右兩拱都考慮自重，如何畫(huà)出各受力慮自重，如何畫(huà)出各受力圖？圖？如圖如圖（g g） （h h）（i i）例例1-51-5不計(jì)自重的梯子放在光滑水不計(jì)自重的梯子放在光滑水平地面上，畫(huà)出梯子、梯子平地

21、面上，畫(huà)出梯子、梯子左右兩部分與整個(gè)系統(tǒng)受力左右兩部分與整個(gè)系統(tǒng)受力圖圖解解：繩子受力圖如圖（繩子受力圖如圖（b b）所示）所示梯子左邊部分受力圖梯子左邊部分受力圖如圖（如圖（c c）所示）所示梯子右邊部分受力圖梯子右邊部分受力圖如圖（如圖（d d）所示）所示整體受力圖如圖（整體受力圖如圖（e e）所示）所示提問(wèn)：左右兩部分梯子在提問(wèn)：左右兩部分梯子在A A處，繩子對(duì)左右兩部分梯子均有處，繩子對(duì)左右兩部分梯子均有力作用，為什么在整體受力圖沒(méi)有畫(huà)出？力作用，為什么在整體受力圖沒(méi)有畫(huà)出？ 第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析約束力的方向約束力的方向約束類型約束類型1光滑接

22、觸面約束光滑接觸面約束 沿接觸面的公法線方向指向被約束的物體。沿接觸面的公法線方向指向被約束的物體。2柔體約束柔體約束 沿著柔體方向背離被約束的物體沿著柔體方向背離被約束的物體。3光滑圓柱鉸鏈光滑圓柱鉸鏈 約束反力方向不定，分解為約束反力方向不定，分解為 固定固定鉸鏈支座鉸鏈支座 同上。同上。 活動(dòng)活動(dòng)鉸鏈支座鉸鏈支座 沿接觸面的公法線方位，指向不定沿接觸面的公法線方位，指向不定。4二力構(gòu)件二力構(gòu)件 方位沿著兩端的連線，指向不定方位沿著兩端的連線，指向不定。5球型鉸鏈球型鉸鏈 分解為分解為 。6止推軸承止推軸承 分解為分解為 而而 是確定的是確定的。AyAxFF,AzAyAxFFF,AzAyA

23、xFFFAzF復(fù)習(xí)：解：解：1）桿）桿 AB畫(huà)物體受力圖主要步驟為畫(huà)物體受力圖主要步驟為： 選研究對(duì)象；選研究對(duì)象； 取分離體；取分離體； 先畫(huà)主動(dòng)力；先畫(huà)主動(dòng)力； 后畫(huà)約束力。后畫(huà)約束力。例例1 試分析桿試分析桿AB的受力的受力。APBABPAF2） 主動(dòng)力主動(dòng)力P3） B點(diǎn)的約束反力點(diǎn)的約束反力NBF根據(jù)三力平衡匯交原理確定根據(jù)三力平衡匯交原理確定A的的約束約束力力4）A點(diǎn)的約束力點(diǎn)的約束力AFABPNBF5）A點(diǎn)的約束反力也可以用兩個(gè)分力點(diǎn)的約束反力也可以用兩個(gè)分力 表示表示 。AxFAyFAyAxFF,第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析NBF 例例2 試分析

24、圓輪試分析圓輪O與桿與桿AB的受力。的受力。NEFNDFWODE2、桿、桿AB解：解：1、圓輪、圓輪ODBATBFNDFAyFAxFDBATBFNDFAF畫(huà)物體受力圖主要步驟為畫(huà)物體受力圖主要步驟為： 選研究對(duì)象；選研究對(duì)象； 取分離體；取分離體； 先畫(huà)主動(dòng)力；先畫(huà)主動(dòng)力； 后畫(huà)約束反力。后畫(huà)約束反力?；蚧虻谝徽碌谝徽?靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析例例3 畫(huà)出下列各構(gòu)件的受力圖，畫(huà)出下列各構(gòu)件的受力圖，DE桿放在桿放在BC桿上。桿上。解：解：1 1）折桿）折桿 ABABABAB為二力桿為二力桿A A、B B兩點(diǎn)的約束反力沿兩點(diǎn)的連線兩點(diǎn)的約束反力沿兩點(diǎn)的連線。2 2）桿）桿

25、 DEDE3 3）桿）桿 BCDBCDa a桿桿 DEDE，先畫(huà)重力，先畫(huà)重力b b由桿水平面來(lái)決定由桿水平面來(lái)決定D D點(diǎn)的力點(diǎn)的力c c最后畫(huà)最后畫(huà)E E點(diǎn)的力點(diǎn)的力BABFAFEDQNDFEFBCDNDFBFCFBCDNDFBFCyFCxF或：或：3 3）桿）桿 BCDBCD第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析例例4 尖點(diǎn)問(wèn)題尖點(diǎn)問(wèn)題應(yīng)去掉約束應(yīng)去掉約束QNCFNAFNBFABCD第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析例例5 畫(huà)出下列各構(gòu)件的受力圖畫(huà)出下列各構(gòu)件的受力圖QAOBCDE分析：一個(gè)重物，兩個(gè)滑輪，分析：一個(gè)重物，兩個(gè)滑輪， 二

26、根桿，銷(xiāo)釘二根桿，銷(xiāo)釘C C。解：解：1.1.重物重物2.2.滑輪滑輪O OQTFO1TF2TFOF3.3.滑輪滑輪 C CC1TFTFCF第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析QAOBCDE4.4.桿桿ACAC5.5.桿桿BCBC確定確定B B點(diǎn)力點(diǎn)力的方向。的方向。CEBEFBF2CF桿桿ABCDEABCDE第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析QAOBCDE6.6.銷(xiāo)釘銷(xiāo)釘 C C第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析例例6 畫(huà)出下列各構(gòu)件的受力圖第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析例例6

27、畫(huà)出整體構(gòu)件的受力圖畫(huà)出整體構(gòu)件的受力圖AyFAxFTBF整體的受力圖中有五個(gè)力：整體的受力圖中有五個(gè)力：.,DAyAxTBFFFFW第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析DF三、畫(huà)受力圖應(yīng)注意的問(wèn)題三、畫(huà)受力圖應(yīng)注意的問(wèn)題除重力、電磁力外，物體之間只有通過(guò)接觸才除重力、電磁力外，物體之間只有通過(guò)接觸才有相互機(jī)械作用力，要分清研究對(duì)象（受力體）有相互機(jī)械作用力，要分清研究對(duì)象（受力體）都與周?chē)男┪矬w（施力體）相接觸，接觸處都與周?chē)男┪矬w（施力體）相接觸，接觸處必有力，力的方向由約束類型而定。必有力，力的方向由約束類型而定。2、不要多畫(huà)力、不要多畫(huà)力要注意力是物體之間的相互機(jī)械作用。因此對(duì)要注意力是物體之間的相互機(jī)械作用。因此對(duì)于受力體所受的每一個(gè)力，都應(yīng)能明確地指出于受力體所受的每一個(gè)力，都應(yīng)能明確地指出它是哪一個(gè)施力體施加的。它是哪一個(gè)施力體施加的。1、不要漏畫(huà)力、不要漏畫(huà)力第一章第一章 靜力學(xué)基本公理與受力分析靜力學(xué)基本公理與受力分析約束反力的方向必須嚴(yán)格地按照約束的類型來(lái)畫(huà)，不約束反力的方向必須嚴(yán)格地按照約束的類型來(lái)畫(huà)，不能單憑直觀或根據(jù)主動(dòng)力的方向來(lái)簡(jiǎn)單推想。在分析能單憑直觀或根據(jù)主動(dòng)力的方向來(lái)簡(jiǎn)單推想。在分析兩物體之間的作用力與反作用力時(shí)，要注意，作