物体受力分析和受力.ppt

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1、河南工业和信息化职业学院河南工业和信息化职业学院课堂提问课堂提问一、图中物块在铅垂平面内受三个力作用，且三个力都不等于一、图中物块在铅垂平面内受三个力作用，且三个力都不等于零，若物块重量不计，问物块能否平衡？零，若物块重量不计，问物块能否平衡？二、钢架二、钢架ABC上由绳子系一重上由绳子系一重Q的重物，各物体及销钉的重物，各物体及销钉C的受的受力图如图所示。试指出哪些力是二力平衡力图如图所示。试指出哪些力是二力平衡?哪些力是作用哪些力是作用力与反作用力的关？力与反作用力的关？F1F2F3QACBSASCRBRCQTT/AS/CR/CCBCCCABF(a)CABF(b)三、指出图中哪些杆是二力构

2、件（设所有接触处均为光滑，未画出重力的物体都不三、指出图中哪些杆是二力构件（设所有接触处均为光滑，未画出重力的物体都不计自重）。计自重）。1-3 1-3 物体的受力分析物体的受力分析一、受力分析一、受力分析解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择研究对象；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，这个过程称为物体的受力分析受力分析。作用在物体上的力有：一类是:主动力,如重力,风力,气体二类是：被动力，即约束反力。压力等。对物体进行受力分析时我们采用的方法是分离体法对物体进行受力分析时我们采用的方法是分离体法,即把要研究的物体从周围物即把要研究的物体从周围物体中

3、分离出来体中分离出来,所得的图象称为分离体所得的图象称为分离体,在分离体上画出该物体所受的所有主动力和在分离体上画出该物体所受的所有主动力和约束反力约束反力,这样得到的图形称为受力图。这样得到的图形称为受力图。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；画上主动力；画上主动力；画出约束反力。画出约束反力。二、受力图二、受力图例例15画受力图的方法与步骤：画受力图的方法与步骤：1 1、取隔离体（研究对象）、取隔离体（研究对象）2 2、画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生、画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生 运动或运动趋势的力）运动或运动趋

4、势的力）3 3、在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束、在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束 反力反力4 4、取隔离体时的抛弃部分对分离体的力不能丢、取隔离体时的抛弃部分对分离体的力不能丢物体的受力分析与受力图物体的受力分析与受力图6例例 重量为重量为F FW W 的小球放置在光滑的斜面上，并用的小球放置在光滑的斜面上，并用绳子拉住，画出此球的受力图。绳子拉住，画出此球的受力图。【解】以小球为研究对象，解除小球的约束，画【解】以小球为研究对象，解除小球的约束，画出分离体，小球受重力出分离体，小球受重力(主动力主动力)F)FW W，并画出，同，并画出，同时小球受到绳子的约束反力（拉力）时小

5、球受到绳子的约束反力（拉力）F FTATA和斜面的和斜面的约束反力（支持力）约束反力（支持力）F FNBNB。7【解】取梁为研究对象，解除约束，画出分离体，【解】取梁为研究对象，解除约束，画出分离体，画主动力画主动力F F；A A端为固定铰支座，用水平和竖直的两端为固定铰支座，用水平和竖直的两个未知力个未知力F FAxAx和和F FAyAy表示；表示；B B端为移动铰支座，它的约端为移动铰支座，它的约束反力用束反力用F FB B表示，但指向可任意假设。表示，但指向可任意假设。例例 水平梁水平梁ABAB受已知力受已知力F F作用，作用，A A端为固定铰支座，端为固定铰支座，B B端为移动铰支座，

6、梁的自重不计，画出梁端为移动铰支座，梁的自重不计，画出梁ABAB的受力的受力图。图。例例 两只油桶堆放在槽中，画出每个桶的受力图。两只油桶堆放在槽中，画出每个桶的受力图。例例由水平杆由水平杆AB和斜杆和斜杆BC构成的管道支架如图所示。构成的管道支架如图所示。在在AB杆上放一重为杆上放一重为P的管道。的管道。A,B,C处都是铰链连接。不处都是铰链连接。不计各杆的自重计各杆的自重,各接触面都各接触面都是光是光滑的。试分别画出管道滑的。试分别画出管道O,水水平杆平杆AB,斜杆斜杆BC及整体的受及整体的受力图。力图。ACBDOPABDNDRBFAY(3)取水平杆取水平杆AB为研究对象为研究对象FAXF

7、A三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理CBRCRBACBDOPOPND解解:(1)取管道取管道O为研究对象为研究对象OPND(2)取斜杆取斜杆BC为研究对象为研究对象CBRCRB二力杆二力杆ACBDOP(4)取整体为研究对象：取整体为研究对象：FAyFAXRCCBRCRBACBDOPDACBOPABDNDRBFAyFAX(4)取整体为研究对象：取整体为研究对象：RCCBRCRBACBDOPDACBOPABDNDRBFAyFAXFAE例例 画出下列各构件的受力图说明：三力平衡必汇交说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特远处汇交，它是一种特殊情况。殊情况。例例

8、如图所示结构，画AD、BC的受力图。例例 画出下列各构件的受力图例例 重量为的小球，按图重量为的小球，按图1.23(a)1.23(a)所示放置，所示放置，试画出小球的受力图。试画出小球的受力图。解解(1)(1)根据题意取小球为根据题意取小球为研究对象。研究对象。(2)(2)画出主动力：主动力画出主动力：主动力为小球所受重力。为小球所受重力。(3)(3)画出约束反力：约束画出约束反力：约束反力为绳子的约束反力以反力为绳子的约束反力以及光滑面的约束反力。及光滑面的约束反力。小球的受力图如图小球的受力图如图1.23(b)1.23(b)所示。所示。第第1 1章章 静力学基础静力学基础三、画受力图应注意

9、的问题三、画受力图应注意的问题接触处必有力，力的方向由约束类型而定。不要多画力不要多画力对于受力体所受的每一个力，都应能明确地 不要漏画力不要漏画力除重力、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，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。因此不要把箭头方向画错。不要画错力的方向不要画错力的方向 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。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，内力，就成为新研究对象的外力。部或单个物体的受力图上要与之保持一致。受力图上只画外力，不画内力。受力图上只画外力，不画内力。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。正确判断二力构件。正确判断二力构件。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，原系统的部分对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局