绪论、第一章 静力学公理和物体的受力分析.ppt

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1、理论力学Theoretical mechanics绪绪 论论一、理论力学的研究对象和内容一、理论力学的研究对象和内容理论力学是研究物体理论力学是研究物体 机械运动机械运动 一般规律的科学。一般规律的科学。平衡平衡 是机械运动的特殊情况。是机械运动的特殊情况。物体在空间的位置随时间的改变。物体在空间的位置随时间的改变。Mechanical motion在静力学中，平衡指：静止和匀速直线平动。在静力学中，平衡指：静止和匀速直线平动。课程内容：课程内容：静力学：研究受力物体平衡时作用力应满足的条件；静力学：研究受力物体平衡时作用力应满足的条件；同时也研究物体受力的分析方法，同时也研究物体受力的分析方

2、法，以及力系简化的方法等。以及力系简化的方法等。运动学：只从几何的角度来研究物体的运动运动学：只从几何的角度来研究物体的运动 （如轨迹、速度和加速度等），（如轨迹、速度和加速度等），而不研究引起物体运动的物理原因。而不研究引起物体运动的物理原因。动力学：研究受力物体的运动与作用力之间的关系。动力学：研究受力物体的运动与作用力之间的关系。3 3将理论力学的理论用于实践，在解释世界、将理论力学的理论用于实践，在解释世界、改造世界中不断得到验证和发展。改造世界中不断得到验证和发展。二、理论力学的研究方法二、理论力学的研究方法1 1通过观察生活和生产实践中的各种现象，通过观察生活和生产实践中的各种现象

3、，进行多次的科学实验，经过分析、综合和归纳，进行多次的科学实验，经过分析、综合和归纳，总结出力学的最基本的规律。总结出力学的最基本的规律。2 2在对事物观察和实验的基础上，经过抽象化在对事物观察和实验的基础上，经过抽象化建立力学模型，形成概念，在基本规律的基础上，建立力学模型，形成概念，在基本规律的基础上，经过逻辑推理和数学演绎，建立理论体系。经过逻辑推理和数学演绎，建立理论体系。3 3充分理解理论力学的研究方法，有助于培养充分理解理论力学的研究方法，有助于培养正确的分析问题和解决问题的能力。正确的分析问题和解决问题的能力。三、学习理论力学的目的三、学习理论力学的目的1 1理论力学是解决工程问

4、题的基础。理论力学是解决工程问题的基础。2 2是学习后续课程的重要基础。是学习后续课程的重要基础。1.1.周纪卿等编周纪卿等编.理论力学重点难点及典型题精解理论力学重点难点及典型题精解.西交大出版社西交大出版社.四、考核方法四、考核方法闭卷笔试闭卷笔试总成绩总成绩 =平时成绩（平时成绩（30%30%）+考试成绩（考试成绩（70%70%）五、参考书目五、参考书目2.2.刘新建主编刘新建主编.理论力学典型题解析与实战模拟理论力学典型题解析与实战模拟.国防科大出版社国防科大出版社.3.3.海欣主编海欣主编.理论力学考研辅导理论力学考研辅导.电子工业出版社电子工业出版社.4.4.范钦珊主编范钦珊主编.

5、理论力学理论力学.高等教育出版社高等教育出版社.等等.静力学：静力学：静力学：静力学：研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。2.2.力力力力(force)(force)：物体间相互的机械作用，作用效果：物体间相互的机械作用，作用效果：物体间相互的机械作用，作用效果：物体间相互的机械作用，作用效果使物体的机械运动状态发生改变（包括变形）。使物体的机械运动状态发生改变（包括变形）。使物体的机械运动状态发生改变（包括变形）。使物体的机械运动状态发生改变（包括变形）。几个基本概念：几个基本

6、概念：几个基本概念：几个基本概念：1.1.1.1.刚体（刚体（刚体（刚体（rigidrigidrigidrigid）：在力的作用下，其内任意两）：在力的作用下，其内任意两）：在力的作用下，其内任意两）：在力的作用下，其内任意两点间的距离不改变的物体。是一个理想化的模型。点间的距离不改变的物体。是一个理想化的模型。点间的距离不改变的物体。是一个理想化的模型。点间的距离不改变的物体。是一个理想化的模型。静力学静力学静力学静力学 (STATICS)(STATICS)引言引言引言引言 (Introduction)(Introduction)力的三力的三力的三力的三要素：大小、方向、作用点。力是矢量。要

7、素：大小、方向、作用点。力是矢量。要素：大小、方向、作用点。力是矢量。要素：大小、方向、作用点。力是矢量。4.4.平衡平衡平衡平衡(equilibrium)(equilibrium)：物体相对物体相对 惯性参考系惯性参考系(inertia reference frame)(inertia reference frame)（如地面）静止或作（如地面）静止或作（如地面）静止或作（如地面）静止或作匀速直线运动。匀速直线运动。匀速直线运动。匀速直线运动。分为：平面汇交（共点）力系，平面平行力系，平分为：平面汇交（共点）力系，平面平行力系，平分为：平面汇交（共点）力系，平面平行力系，平分为：平面汇交（共

8、点）力系，平面平行力系，平面力偶系，平面任意力系；面力偶系，平面任意力系；面力偶系，平面任意力系；面力偶系，平面任意力系；空间汇交（共点）力系，空间平行力系，空间力偶空间汇交（共点）力系，空间平行力系，空间力偶空间汇交（共点）力系，空间平行力系，空间力偶空间汇交（共点）力系，空间平行力系，空间力偶系，空间任意力系。系，空间任意力系。系，空间任意力系。系，空间任意力系。3.3.力系力系力系力系(system of forces)(system of forces)：一群力。：一群力。：一群力。：一群力。5.5.等效力系（等效力系（等效力系（等效力系（equivalent forces syste

9、mequivalent forces system）：）：）：）：如果一个力系作用于物体的效果与另一个力如果一个力系作用于物体的效果与另一个力如果一个力系作用于物体的效果与另一个力如果一个力系作用于物体的效果与另一个力系作用于该物体的效果相同，这两个力系互系作用于该物体的效果相同，这两个力系互系作用于该物体的效果相同，这两个力系互系作用于该物体的效果相同，这两个力系互为等效力系。为等效力系。为等效力系。为等效力系。6.6.平衡力系平衡力系平衡力系平衡力系(equilibrium force system)(equilibrium force system)：若物体在某力系作用下保持平衡，称此力

10、系若物体在某力系作用下保持平衡，称此力系若物体在某力系作用下保持平衡，称此力系若物体在某力系作用下保持平衡，称此力系为平衡力系。为平衡力系。为平衡力系。为平衡力系。静力学研究的问题：静力学研究的问题：静力学研究的问题：静力学研究的问题：1 1、物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受、物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受、物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受、物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的受力图。受力图

11、。受力图。受力图。2 2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替一个复杂力系。等效代替一个复杂力系。等效代替一个复杂力系。等效代替一个复杂力系。3 3、建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平衡、建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平衡、建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平衡、建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这些条件解决静力学实际问题条件，并应用这些条件解决静力学实际问题条件，并应用这些条件解决静力学实际问题条件，并应用这些条件解决

12、静力学实际问题 。如果某力系与一个力等效，刚此力就是该力系的如果某力系与一个力等效，刚此力就是该力系的 合力！合力！第一章第一章第一章第一章 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(Axioms of Statics and Free-body Diagram)(Axioms of Statics and Free-body Diagram)介绍静力学介绍静力学介绍静力学介绍静力学5 5 5 5条公理条公理条公理条公理约束和约束力的概念约束和约束力的概念约束和约束力的概念约束和约束力的概念物体受力分析的方法物体受力分析的方法物体

13、受力分析的方法物体受力分析的方法对画物体受力图进行练习对画物体受力图进行练习对画物体受力图进行练习对画物体受力图进行练习111 1 静力学公理静力学公理静力学公理静力学公理(Axioms of Statics(Axioms of Statics )公理公理公理公理1 1 1 1 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合力合力合力合力(resultant)(resultant)(矢量和矢量和矢量和矢量和)亦可用亦可用亦可用亦可用力三角形力三角形力三角形力三角形 (force triangle)(force triangle)求得合力矢求得合力矢求得合力矢求得合力

14、矢此公理表明了最简单力系的简化规律，是复杂力此公理表明了最简单力系的简化规律，是复杂力此公理表明了最简单力系的简化规律，是复杂力此公理表明了最简单力系的简化规律，是复杂力系简化的基础。系简化的基础。系简化的基础。系简化的基础。公理公理公理公理2 2 2 2 二力平衡条件二力平衡条件二力平衡条件二力平衡条件 使使使使刚体平衡的充分必要条件刚体平衡的充分必要条件刚体平衡的充分必要条件刚体平衡的充分必要条件是最简单力系的平衡条件。是最简单力系的平衡条件。是最简单力系的平衡条件。是最简单力系的平衡条件。一个物体在两个力的作用下，平衡的充分必要条件一个物体在两个力的作用下，平衡的充分必要条件是这两个力等

15、值、反向、共线。是这两个力等值、反向、共线。()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力系原理推理推理推理推理1 1 力的可传性力的可传性力的可传性力的可传性作用在刚体上的力是滑动矢量作用在刚体上的力是滑动矢量作用在刚体上的力是滑动矢量作用在刚体上的力是滑动矢量(sliding vector)(sliding vector)，力的三要素为力的三要素为力的三要素为力的三要素为:大小、方向和作用线。大小、方向和作用线。大小、方向和作用线。大小、方向和作用线。在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，在已知力系上加上或减去任

16、意的平衡力系，在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对并不改变原力系对并不改变原力系对并不改变原力系对 刚体刚体刚体刚体 的作用。的作用。的作用。的作用。力是滑动矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（）推理推理推理推理 2 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平衡时平衡时平衡时平衡时 必与必与必与必与 共线则三力必汇交共线则三力必汇交共线则三力必汇交共线则三力必汇交O O 点，且共面。点，且共面。点，且共面。点，且共面。若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于一个点，则该刚体必处于平衡状态。（）公理公理公理公理4 4 作用和反作用定律作用和

17、反作用定律作用和反作用定律作用和反作用定律作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，等值、作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，等值、作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，等值、作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，等值、反向、共线，作用在相互作用的两个物体上。反向、共线，作用在相互作用的两个物体上。反向、共线，作用在相互作用的两个物体上。反向、共线，作用在相互作用的两个物体上。在画物体受力图时要注意此公理的应用。在画物体受力图时要注意此公理的应用。在画物体受力图时要注意此公理的应用。在画物体受力图时要注意此公理的应用。公理公理公理公理5 5 刚化原理刚化原理刚化原理刚化原理柔性体（受拉力

18、平衡）柔性体（受拉力平衡）柔性体（受拉力平衡）柔性体（受拉力平衡）刚化为刚体（仍平衡）刚化为刚体（仍平衡）刚化为刚体（仍平衡）刚化为刚体（仍平衡）反之不一定成立，因对刚体平衡的充分必要条反之不一定成立，因对刚体平衡的充分必要条反之不一定成立，因对刚体平衡的充分必要条反之不一定成立，因对刚体平衡的充分必要条件，对变形体是必要的但非充分的。件，对变形体是必要的但非充分的。件，对变形体是必要的但非充分的。件，对变形体是必要的但非充分的。刚体（受压平衡）刚体（受压平衡）刚体（受压平衡）刚体（受压平衡）柔性体（受压不能平衡）柔性体（受压不能平衡）柔性体（受压不能平衡）柔性体（受压不能平衡）约束约束约束约

19、束(constraint)constraint)：对非自由体的位移起限制作用的物体。对非自由体的位移起限制作用的物体。对非自由体的位移起限制作用的物体。对非自由体的位移起限制作用的物体。约束力约束力约束力约束力(constraint reaction)(constraint reaction)：约束对物体的作用力。：约束对物体的作用力。：约束对物体的作用力。：约束对物体的作用力。约约约约束束束束力力力力大小大小大小大小待定待定待定待定方向方向方向方向与该约束所能阻碍的位移方向相反与该约束所能阻碍的位移方向相反与该约束所能阻碍的位移方向相反与该约束所能阻碍的位移方向相反作用点作用点作用点作用点接

20、触处接触处接触处接触处 1 12 2 约束和约束力约束和约束力约束和约束力约束和约束力(Constraints and Reactions of Constraint)(Constraints and Reactions of Constraint)自由体自由体自由体自由体(free body)(free body)：位移不受限制的物体。位移不受限制的物体。位移不受限制的物体。位移不受限制的物体。非自由体非自由体非自由体非自由体(nonfreenonfree body)body)：位移受限制的物体。位移受限制的物体。位移受限制的物体。位移受限制的物体。工程常见的约束：工程常见的约束：工程常见的

21、约束：工程常见的约束：1 1、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）光滑接触面动画演示光滑接触面动画演示光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故称为称为

22、称为称为法向约束力法向约束力法向约束力法向约束力，用，用，用，用 表示。表示。表示。表示。2 2、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的柔索类约束、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的柔索类约束、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的柔索类约束、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的柔索类约束柔柔柔柔索只能受拉力，又称张力。用索只能受拉力，又称张力。用索只能受拉力，又称张力。用索只能受拉力，又称张力。用 表示。表示。表示。表示。柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体。柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体。柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体。柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体。胶带对轮的约束力沿轮缘

23、的切线方向，为拉力。胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力。胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力。胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力。3 3、光滑铰链、光滑铰链、光滑铰链、光滑铰链(hinge)(hinge)约束（径向轴承、圆柱铰链、约束（径向轴承、圆柱铰链、约束（径向轴承、圆柱铰链、约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）固定铰链支座等）固定铰链支座等）固定铰链支座等）（1 1）、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（向心轴承）约束特点：约束特点：约束特点：约束特点：轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔轴在轴

24、承孔内，轴为非自由体、轴承孔轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔为约束。为约束。为约束。为约束。约束力：约束力：约束力：约束力：当不计摩擦时，轴与孔在接触为光滑接当不计摩擦时，轴与孔在接触为光滑接当不计摩擦时，轴与孔在接触为光滑接当不计摩擦时，轴与孔在接触为光滑接触约束触约束触约束触约束法向约束力。法向约束力。法向约束力。法向约束力。约束力作用在接触处，沿径向指向轴心。约束力作用在接触处，沿径向指向轴心。约束力作用在接触处，沿径向指向轴心。约束力作用在接触处，沿径向指向轴心。当当当当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小外界载荷不同时，接触点会变，则

25、约束力的大小外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变。与方向均有改变。与方向均有改变。与方向均有改变。可用二个通过轴心的正交分力可用二个通过轴心的正交分力可用二个通过轴心的正交分力可用二个通过轴心的正交分力 表示。表示。表示。表示。（2 2）、）、）、）、光滑圆柱铰链光滑圆柱铰链光滑圆柱铰链光滑圆柱铰链约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，如剪刀。如剪刀。如剪刀。如剪刀。光滑圆柱铰链约束动画演示光滑圆柱铰链约束动画演示约束力：约束力：约束力：

26、约束力：光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可用两个正交分力表示。样，可用两个正交分力表示。样，可用两个正交分力表示。样，可用两个正交分力表示。其中有作用反作用关系其中有作用反作用关系其中有作用反作用关系其中有作用反作用关系 一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销钉单独取出。钉单独取出。钉单独取出。钉单独取出。(3)(3)、

27、固定铰链支、固定铰链支、固定铰链支、固定铰链支座座座座约束特点：约束特点：约束特点：约束特点：由上面构件由上面构件由上面构件由上面构件1 1或或或或2 2 之一与地面或机架固定而成。之一与地面或机架固定而成。之一与地面或机架固定而成。之一与地面或机架固定而成。约束力：与圆柱铰链相同约束力：与圆柱铰链相同约束力：与圆柱铰链相同约束力：与圆柱铰链相同以上三种约束（径向轴承、光滑圆柱铰链、固定以上三种约束（径向轴承、光滑圆柱铰链、固定以上三种约束（径向轴承、光滑圆柱铰链、固定以上三种约束（径向轴承、光滑圆柱铰链、固定铰链支座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合铰链支座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合

28、铰链支座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合铰链支座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合问题，都可称作问题，都可称作问题，都可称作问题，都可称作光滑圆柱铰链光滑圆柱铰链光滑圆柱铰链光滑圆柱铰链。4 4、其它类型约束、其它类型约束、其它类型约束、其它类型约束（1 1）、滚动支座）、滚动支座）、滚动支座）、滚动支座约束特点：约束特点：约束特点：约束特点：在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成。辊轴而成。辊轴而成。辊轴而成。约束力：约束力：约束力：约束力：构件受到构件

29、受到构件受到构件受到光滑面的约束力。光滑面的约束力。光滑面的约束力。光滑面的约束力。(2)(2)、球铰链球铰链球铰链球铰链 (ball joint)(ball joint)约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动。心任意转动，但构件与球心不能有任何移动。心任意转动，但构件与球心不能有任何移动。心任意转动，但构件与球心不能有任何移动。约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题。约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光

30、滑约束问题。约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题。约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题。约束力通过接触点，并指向球心，是一个不能预先确约束力通过接触点，并指向球心，是一个不能预先确约束力通过接触点，并指向球心，是一个不能预先确约束力通过接触点，并指向球心，是一个不能预先确定的空间力。可用三个正交分力表示。定的空间力。可用三个正交分力表示。定的空间力。可用三个正交分力表示。定的空间力。可用三个正交分力表示。（3 3）、）、）、）、止推轴承止推轴承止推轴承止推轴承约束特点：约束特点：约束特点：约束特点：止推轴承比径向轴承多一个止推轴承比径向轴承多一个止推轴承比径向轴承多一个止推

31、轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制。轴向的位移限制。轴向的位移限制。轴向的位移限制。约束力：比径向轴承多一个轴向的约束反力，亦有三约束力：比径向轴承多一个轴向的约束反力，亦有三约束力：比径向轴承多一个轴向的约束反力，亦有三约束力：比径向轴承多一个轴向的约束反力，亦有三个正交分力个正交分力个正交分力个正交分力 。（1 1）光滑面约束）光滑面约束）光滑面约束）光滑面约束法向约束力法向约束力法向约束力法向约束力（2 2）柔索约束）柔索约束）柔索约束）柔索约束张力张力张力张力（3 3）光滑铰链）光滑铰链）光滑铰链）光滑铰链球铰链球铰链球铰链球铰链 空间三正交分力空间三正交分力空间三正交分力空间三正交分

32、力止推轴承止推轴承止推轴承止推轴承空间三正交分力空间三正交分力空间三正交分力空间三正交分力（4 4）滚动支座）滚动支座）滚动支座）滚动支座 光滑面光滑面光滑面光滑面1-3 1-3 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(Free-body Diagram)(Free-body Diagram)在受力图上应画出所有力，在受力图上应画出所有力，在受力图上应画出所有力，在受力图上应画出所有力，主动力主动力主动力主动力和和和和约束力约束力约束力约束力（被动力）（被动力）（被动力）（被动力）画受力图步骤：画受力图步骤：画受力图步骤：画受力图步骤：3 3、

33、按约束性质画出所有约束（被动）力、按约束性质画出所有约束（被动）力、按约束性质画出所有约束（被动）力、按约束性质画出所有约束（被动）力1 1、取所要研究物体为研究对象（隔离体）画出其简图、取所要研究物体为研究对象（隔离体）画出其简图、取所要研究物体为研究对象（隔离体）画出其简图、取所要研究物体为研究对象（隔离体）画出其简图2 2、画出所有主动力、画出所有主动力、画出所有主动力、画出所有主动力(active force)(constraint reaction)例例例例1-11-11-11-1碾子重为碾子重为碾子重为碾子重为 ，拉力为，拉力为，拉力为，拉力为 ，处光处光处光处光滑接触，画出碾子的

34、受力图。滑接触，画出碾子的受力图。滑接触，画出碾子的受力图。滑接触，画出碾子的受力图。解：画出简图解：画出简图解：画出简图解：画出简图画出主动力画出主动力画出主动力画出主动力画出约束力画出约束力画出约束力画出约束力例例例例1-2 1-2 屋架受均布风力屋架受均布风力屋架受均布风力屋架受均布风力 （N/mN/m），），），），屋架重为屋架重为屋架重为屋架重为 ，画出屋架的受力图。画出屋架的受力图。画出屋架的受力图。画出屋架的受力图。解：取屋架解：取屋架解：取屋架解：取屋架画出主动力画出主动力画出主动力画出主动力画出约束力画出约束力画出约束力画出约束力画出简图画出简图画出简图画出简图例例例例1-3

35、 1-3 水平均质梁水平均质梁水平均质梁水平均质梁 重为重为重为重为 ，电动，电动，电动，电动机重为机重为机重为机重为 ，不计杆，不计杆，不计杆，不计杆 的自的自的自的自重，画出杆重，画出杆重，画出杆重，画出杆 和梁和梁和梁和梁 的受的受的受的受力图力图力图力图。图图图图(a)(a)解：解：解：解：取取取取 杆，其为二力构件，简杆，其为二力构件，简杆，其为二力构件，简杆，其为二力构件，简称称称称二力杆二力杆二力杆二力杆，其受力图如图，其受力图如图，其受力图如图，其受力图如图(b)(b)(two-force member)取取取取 梁，其受力图如图梁，其受力图如图梁，其受力图如图梁，其受力图如图

36、 (c)(c)若若若若这样画这样画这样画这样画，梁梁梁梁 的受的受的受的受力图又如何改动力图又如何改动力图又如何改动力图又如何改动?杆的受力图能否画为杆的受力图能否画为杆的受力图能否画为杆的受力图能否画为图（图（图（图（d d）所示？所示？所示？所示？例例例例1-41-41-41-4 不计三铰拱桥的自重与摩擦，不计三铰拱桥的自重与摩擦，不计三铰拱桥的自重与摩擦，不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱画出左、右拱画出左、右拱画出左、右拱ACAC、BC BC 的受的受的受的受力图与系统整体受力图。力图与系统整体受力图。力图与系统整体受力图。力图与系统整体受力图。解：解：解：解：右拱右拱右拱右拱 为

37、二力构件，其受为二力构件，其受为二力构件，其受为二力构件，其受力图如图（力图如图（力图如图（力图如图（b b）所示所示所示所示取左拱取左拱取左拱取左拱ACAC,其受力图其受力图其受力图其受力图如图（如图（如图（如图（c c）所示所示所示所示系统整体受力图如系统整体受力图如系统整体受力图如系统整体受力图如图（图（图（图（d d）所示所示所示所示考虑到左拱考虑到左拱考虑到左拱考虑到左拱 在三个力在三个力在三个力在三个力作用下平衡，也可按三力作用下平衡，也可按三力作用下平衡，也可按三力作用下平衡，也可按三力平衡汇交定理画出左拱平衡汇交定理画出左拱平衡汇交定理画出左拱平衡汇交定理画出左拱 的受力图，如

38、图（的受力图，如图（的受力图，如图（的受力图，如图（e e）所所所所示示示示此时整体受力图如图此时整体受力图如图此时整体受力图如图此时整体受力图如图（f f）所示所示所示所示讨论：若左、右两拱都讨论：若左、右两拱都讨论：若左、右两拱都讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各考虑自重，如何画出各考虑自重，如何画出各考虑自重，如何画出各受力图？受力图？受力图？受力图？如图如图如图如图（g g）（h h）（i i）例例例例1 1 1 15 5 5 5不计自重的梯子放在光滑不计自重的梯子放在光滑不计自重的梯子放在光滑不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出绳子、水平地面上，画出绳子、水平地面上，画出绳子

39、、水平地面上，画出绳子、梯子左右两部分与整个系梯子左右两部分与整个系梯子左右两部分与整个系梯子左右两部分与整个系统受力图。图统受力图。图统受力图。图统受力图。图(a)(a)解：解：解：解：绳子受力图如图（绳子受力图如图（绳子受力图如图（绳子受力图如图（b b）所示所示所示所示梯子左边部分受力梯子左边部分受力梯子左边部分受力梯子左边部分受力图如图（图如图（图如图（图如图（c c）所示所示所示所示梯子右边部分受力梯子右边部分受力梯子右边部分受力梯子右边部分受力图如图（图如图（图如图（图如图（d d）所示所示所示所示整体受力图如图（整体受力图如图（整体受力图如图（整体受力图如图（e e e e）所示所示所示所示提问：左右两部分梯子在提问：左右两部分梯子在A处，绳子对左右两部分处，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什么在整体受力图没有画出？梯子均有力作用，为什么在整体受力图没有画出？作业：作业：作业：作业：P20 1-1(c)P20 1-1(c)P20 1-1(c)P20 1-1(c)、(d)(d)(d)(d)、(f)(f)(f)(f)、(g)(g)(g)(g)、(k)(k)(k)(k)1-2(a)1-2(a)1-2(a)1-2(a)、(c)(c)(c)(c)、(f)(f)(f)(f)、(h)(h)(h)(h)、(k)(k)(k)(k)、(o)(o)(o)(o)