1、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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 刚体静力学的三类问题：刚体静力学的三类问题：（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）力系平衡条件的建立及应用。）力系平衡条件的建立及应用。/第一章第一章 静力学公理和物体的受力分析静
2、力学公理和物体的受力分析一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利第一章第一章 静力学公理和物体静力学公理和物体的受力分析的受力分析 /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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 15 受受 力力 分分 析析 和和 受受 力力 图图 14 约约 束束 和和 约约 束束 反反 力力 13 静静 力力 学学 公公 理理 12 力力 1 1 刚刚 体体第一章第一章 静力学的静力学的基本概念基本概念和公理和
3、公理 静静 力力 学学/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利本章学习指导本章学习指导学习目标：学习目标：（1）理解力、刚体、平衡、约束等基本概念和静力学基本公理；理解力、刚体、平衡、约束等基本概念和静力学基本公理；重点：重点：（1）力、刚体、平衡、约束等的概念；静力学公理及其应用；力、刚体、平衡、约束等的概念；静力学公理及其应用；难点：难点：/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展
4、观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利刚体是一种理想的力学模型。刚体是一种理想的力学模型。刚体是实际物体和构件的抽象和简化。刚体是实际物体和构件的抽象和简化。一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形的大一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形的大小，而且和问题本身的要求有关。小，而且和问题本身的要求有关。例如：研究飞机整体运动；机翼的强度或者刚度例如：研究飞机整体运动；机翼的强度或者刚度刚体刚体在外界的任何作
5、用下形状和大小都始终保持在外界的任何作用下形状和大小都始终保持 不变的物体。不变的物体。或者在力的作用下，任意两点或者在力的作用下，任意两点间的距离保持不变的物体间的距离保持不变的物体/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利12 力力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利12 力力1 1.力的定义力的定义 力是物体相互间的机
6、械作用，其作用结力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变果使物体的形状和运动状态发生改变。确定力的必要因素确定力的必要因素3.力的三要素力的三要素大小大小 方向方向作用点作用点2.力的效应力的效应外效应外效应改变物体运动状态的效应。改变物体运动状态的效应。内效应内效应引起物体变形的效应。材料力学引起物体变形的效应。材料力学/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利4.力的表示法5.力的单位力是一矢量，用数学上的矢量力是一矢量，用数学上的
7、矢量记号来表示，如图。记号来表示，如图。F 在国际单位制中，力的单位是牛顿在国际单位制中，力的单位是牛顿(N)1 N=1千克千克米米/秒秒2（kgm/s2)。12 力力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利13 静力学公理静力学公理/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利13 静力学公理静力学公理1.基本概念基本概念1.力系
8、力系定义:指作用于物体上的一群力.分类分类:平面力系平面力系平面汇交力系平面汇交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间力系空间力系空间汇交力系空间汇交力系空间平行力系空间平行力系空间力偶系空间力偶系空间任意力系空间任意力系/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利2.平衡平衡指物体相对于地面静止或做匀速直线运动。绕某一定轴匀角速转动是平衡吗？3.平衡力系平衡力系在这样一群力作用下物体能处于平衡.4.等效力系等效力系作用在物体
9、上的力系,如果可以用一个适当的力系来代替,而外效应相同,那么这两个力系互为等效力系.5.合力合力如果一个力和一个力系等效则称这个力为该力系的合力.6.分力分力力系中的各力称为该合力的分力./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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利即，即，合力为原两力的矢量和。合力为原两力的矢量和。A 公理公理1(1(力的平行四边形法则力的平行四边形法则)作用在物体上作用在物体上同一点同一点的两个力，可以合成为一个合的两个力，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
10、方向，由力。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确定。这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。13 静力学公理静力学公理2.公理公理亦可用力三角形求得合力矢亦可用力三角形求得合力矢/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利AAA力力三角形三角形法法13 静力学公理静力学公理思考思考:1:1、合力是否一定大于分力？、合力是否一定大于分力？2、/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一是作为领导
11、干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利13 静力学公理静力学公理 公理公理2 2 二力平衡条件二力平衡条件 使刚体平衡的使刚体平衡的充分必要条件：充分必要条件：21FF最简单力系的平衡条件最简单力系的平衡条件 作用在作用在刚体刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等，方向相反，且和充分条件是：这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。作用在同一直线上。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观
12、，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利 公理公理3 3 加减平衡力系原理加减平衡力系原理 在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，而不改变原力系对在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，而不改变原力系对刚体刚体的作用。（力系等效替换的依据）的作用。（力系等效替换的依据）推论推论1 1 (力的可传性力的可传性)作用于作用于刚体刚体上的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任上的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用。意移动，而不改变它对该刚体的作用。=ABABAB 作用在刚体上的力是滑动矢量，其力的三要素为大小、方向和作用线作用在刚体上的力是滑动矢
13、量，其力的三要素为大小、方向和作用线/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利A=A3A3AA2A113 静力学公理静力学公理 推论推论2(2(三力汇交定理三力汇交定理)当刚体在三个力作用下平衡时，当刚体在三个力作用下平衡时，若其中两力的作用若其中两力的作用线汇交于某点线汇交于某点，则此三力必在同一平面内，且第三个力，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线必定也通过这个点。的作用线必定也通过这个点。证明：证明：思考：三个思考：三个力平衡时，力平衡时，一定汇交
14、于一定汇交于同一点吗？同一点吗？/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利13 静力学公理静力学公理 任何两个任何两个物体物体相互作用的力，总是大小相等，作用线相互作用的力，总是大小相等，作用线相同，但指向相反，并相同，但指向相反，并同时分别作用于这两个物体上同时分别作用于这两个物体上。公理四公理四(作用和反作用公理作用和反作用公理)思考：公理思考：公理4 4与公理与公理2 2的区别是什么？的区别是什么？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
15、公理的应用/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利13 静力学公理静力学公理公理公理5 5 刚化原理刚化原理柔性体（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）反之不一定成立：反之不一定成立：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）变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形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，其平衡状态保持不变。体刚化为刚体，其平衡状态保持不变。/第一章第一章
16、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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利说明：说明：刚化原理是一个基于经验的基本假设；刚化原理是一个基于经验的基本假设；刚化原理建立了刚体静力学和变形体静力学之刚化原理建立了刚体静力学和变形体静力学之间的联系；间的联系；刚化原理表明，刚体的平衡条件是变形体平衡刚化原理表明，刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。的必要条件，而非充分条件。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必
17、须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利思考思考1、只适用于刚体的公理有哪些？、只适用于刚体的公理有哪些？公理公理2 二力平衡条件和二力平衡条件和 公理公理3 加减平衡力系公理加减平衡力系公理2、图中、图中A、B均为刚体，力的可传性定理是否适用于图均为刚体，力的可传性定理是否适用于图中的力中的力F？/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发
18、展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利自由体自由体非自由体非自由体约约 束束约束力约束力主动力主动力 可以任意运动（位移不受限制）的物体。可以任意运动（位移不受限制）的物体。运动运动(位移位移)受到某些限制的物体。受到某些限制的物体。约束对被约束物体的作用力。约束对被约束物体的作用力。对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体 主动地使物体产生运动或使物体有运动主动地使物体产生运动或使物体有运动 趋势的力，即约束力以外的力。趋势的力，即约束力以外的力。1.基本概念基本概念14 约束和约束反力约束和约束反力/第一章第一章 静力学公理和物
19、体的受力分析静力学公理和物体的受力分析一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利14 约束和约束反力约束和约束反力约束的作用：约束的作用：（1）限制物体的运动规律，如火车的运动轨迹只能）限制物体的运动规律，如火车的运动轨迹只能是轨道曲线。是轨道曲线。（2）限制是通过力的作用实现。）限制是通过力的作用实现。约束力的方向确定：约束力的方向确定：必与该约束必与该约束所能够阻碍的物体运动方向相反所能够阻碍的物体运动方向相反。大小大小未知；作用点未知；作用点接触处。接触处。/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
20、析一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利2.常见的几种类型的约束常见的几种类型的约束14 约束和约束反力约束和约束反力柔绳柔绳、链条、胶带构成的约束、链条、胶带构成的约束 柔索对物体的约束力沿着柔索柔索对物体的约束力沿着柔索背向背向被约束被约束物体物体,为为拉力拉力，用，用F或或FT表示。表示。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利柔绳、链条、柔绳、链条、胶带胶带构成的约束构成的约束14
21、约束和约束反力约束和约束反力 胶带对轮的约束力沿轮缘的胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向切线方向，为为拉力拉力，用，用F或或FT表示。表示。思考：思考：1、为什么柔绳、链条、胶带的约束力只能是拉力？、为什么柔绳、链条、胶带的约束力只能是拉力？2、当带轮静止时，当带轮静止时，FT1和和FT2相等；当带轮匀速转动时，相等；当带轮匀速转动时，胶带上的胶带上的FT1和和FT2是否相等？是否相等？/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利胶带构成的约束胶带构成的约束14 约
22、束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利链条构成的约束链条构成的约束14 约束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利特点：特点：是单面约束，约束力只是单面约束，约束力只能是拉力；能是拉力；作用点：作用点：在接触点处或假想截在接触点处或假想截面处；面处；方向：方向：总是沿着绳子
23、的方向而总是沿着绳子的方向而背离所系的物体；背离所系的物体；对不计质量的光滑绳索而言，对不计质量的光滑绳索而言，各处的拉力都是相同。各处的拉力都是相同。14 约束和约束反力约束和约束反力柔绳、链条、胶带构成的约束柔绳、链条、胶带构成的约束/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光滑接触面约束光滑接触面约束14 约束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权
24、力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利14 约束和约束反力约束和约束反力止推圆柱滚子轴承止推圆柱滚子轴承止推球轴承止推球轴承径向滚珠轴承径向滚珠轴承/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光滑接触面约束实例光滑接触面约束实例14 约束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利特点：特点：是单
25、面约束，约束力是压力；是单面约束，约束力是压力；作用点：作用点：在接触处。在面在接触处。在面-面接触的面接触的形式中，形式中，作用点具体位置与平衡形式作用点具体位置与平衡形式有关有关；方向：方向：沿着接触处的公法线方向而指沿着接触处的公法线方向而指向被约束物体。向被约束物体。14 约束和约束反力约束和约束反力光滑接触面约束光滑接触面约束/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光滑铰链约束光滑铰链约束ABAB14 约束和约束反力约束和约束反力 用圆柱销钉将两个零
26、件连接用圆柱销钉将两个零件连接在一起，并假设接触面光滑，由在一起，并假设接触面光滑，由此构成的约束称为此构成的约束称为光滑圆柱铰链光滑圆柱铰链约束。约束。方向未定，但必在垂直于圆柱轴方向未定，但必在垂直于圆柱轴线的平面内并通过圆心。线的平面内并通过圆心。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利固定铰链支座固定铰链支座光滑铰链约束光滑铰链约束14 约束和约束反力约束和约束反力 当光滑圆柱铰链连接的两当光滑圆柱铰链连接的两个构件之一与地面或机架固接个构件之一与地面
27、或机架固接则构成则构成固定铰链支座固定铰链支座，也称为，也称为固定铰链。固定铰链。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光滑光滑圆柱铰链圆柱铰链约束实例约束实例14 约束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利14 约束和约束反力约束和约束反力/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
28、的受力分析一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光滑光滑圆柱铰链圆柱铰链约束实例约束实例14 约束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光滑光滑圆柱铰链圆柱铰链约束实例约束实例14 约束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个
29、人或少数人谋取私利 特点：特点：被连接的物体可绕销钉轴作相对转动，但相对被连接的物体可绕销钉轴作相对转动，但相对移动被限制。是双面约束。移动被限制。是双面约束。作用点：作用点：销钉与连接件的接触处销钉与连接件的接触处，在垂直于圆柱销轴，在垂直于圆柱销轴线的平面内。线的平面内。方向：方向：方向不定，通常表示为两个互相垂直的分力形方向不定，通常表示为两个互相垂直的分力形式。式。14 约束和约束反力约束和约束反力AB/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（1）活动
30、铰链支座）活动铰链支座其它约束其它约束14 约束和约束反力约束和约束反力在铰链支座与支承面之间装上滚轴，就构成了在铰链支座与支承面之间装上滚轴，就构成了活动铰链支活动铰链支座或滚轴铰链支座座或滚轴铰链支座。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利14 约束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光滑光滑
31、圆柱铰链圆柱铰链约束实例约束实例14 约束和约束反力约束和约束反力固定铰链支座固定铰链支座活动铰链支座活动铰链支座/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利(2)(2)球铰链球铰链 特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球特点：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 约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问约束力：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题约束力通过接触
32、点,并指向球心并指向球心,是一个不能预先确是一个不能预先确定的空间力定的空间力.可用三个正交分力表示可用三个正交分力表示/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利光滑光滑球铰链球铰链约束实例约束实例14 约束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（3 3）止推轴承）止推轴承约束特点：约束特点：止推轴承比
33、径向轴承多止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制一个轴向的位移限制 约束力：比径向轴承多一个轴向的约束力，亦约束力：比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交分力有三个正交分力 AzAyAxFFF,/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利ACB（4）双铰链刚杆约束）双铰链刚杆约束AB14 约束和约束反力约束和约束反力 两端用光滑铰链与其他构件连接且不考虑自重的刚杆，两端用光滑铰链与其他构件连接且不考虑自重的刚杆，称为称为双铰链刚杆约束双铰链刚杆约束。是二力杆，
34、属于。是二力杆，属于 双面约束。反力双面约束。反力方向沿杆方向。方向沿杆方向。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利CABABFAFB双铰链刚杆约束双铰链刚杆约束14 约束和约束反力约束和约束反力受力图正确吗受力图正确吗?/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利CABAB双铰链刚杆约束双铰链刚杆约束14 约束和约束反力约束和
35、约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利CBDAAB双铰链刚杆约束双铰链刚杆约束14 约束和约束反力约束和约束反力/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（5）插入端约束）插入端约束14 约束和约束反力约束和约束反力空间力系ABMA平面力系约束特点：不能沿任何方向约束特点：不能沿任何方向移动，也不能沿任一轴转动。移动，
36、也不能沿任一轴转动。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（2 2）柔索约束）柔索约束张力张力TF球铰链球铰链空间三正交分力空间三正交分力止推轴承止推轴承空间三正交分力空间三正交分力（4 4）滚动支座）滚动支座 光滑面光滑面NF（3 3）光滑铰链）光滑铰链,AyAxFF（1 1）光滑面约束）光滑面约束法向约束力法向约束力NF总结总结/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必
37、须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利14 约束和约束反力约束和约束反力 约束力的三要素：约束力的三要素：（1）大小：约束力与已知的主动力有关，其大小要通过）大小：约束力与已知的主动力有关，其大小要通过静力学或动力学的方程式求解；静力学或动力学的方程式求解；（2）方向：由约束本身的性质决定，而与主动力的方向）方向：由约束本身的性质决定，而与主动力的方向没有直接联系。约束力的方向总是与物体受阻止的运动或没有直接联系。约束力的方向总是与物体受阻止的运动或运动趋势的方向相反；运动趋势的方向相反；（3）作用点：被约束物体和约束物体的接触点。）作用点：被约束物体和约束物体的接触点。/第一章第一
38、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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利在学习约束时，应注意：在学习约束时，应注意：（1）约束结构；）约束结构；（2）约束简图；）约束简图；（3）约束力性质；）约束力性质；（4）约束力画法。）约束力画法。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利/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一是作为领导干部一定要树立正
39、确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利解除约束原理：解除约束原理：当受约束的物体在某些主动力的作用下当受约束的物体在某些主动力的作用下处于平衡，若将其部分或全部的约束除去，代之以相应处于平衡，若将其部分或全部的约束除去，代之以相应的约束反力，则物体的平衡不受影响。的约束反力，则物体的平衡不受影响。分离体：分离体：从周围约束中分离出来的物体或物体系统。从周围约束中分离出来的物体或物体系统。受力图：受力图：画有分离体及其所受的全部主动力和约束反力画有分离体及其所受的全部主动力和约束反力 的图。的图。外力：外力：外界作用于所研究系统上的力。外界作用于所研究系
40、统上的力。内力：内力：所研究系统内部各物体间相互作用的力。所研究系统内部各物体间相互作用的力。15受力分析和受力图受力分析和受力图/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利（1 1）取分离体取分离体，并画出其简明轮廓。，并画出其简明轮廓。（2 2）画出分离体所受的）画出分离体所受的全部主动力和主动力偶全部主动力和主动力偶。（3 3）在分离体原有存在约束的地方，根据约束的类型，逐）在分离体原有存在约束的地方，根据约束的类型，逐一画出一画出所有约束力所有约束力。注意
41、：注意：（1 1）当分析两物体间相互的作用力时，应遵循作用与反作）当分析两物体间相互的作用力时，应遵循作用与反作用公理。用公理。在画受力图时不必画出内力在画受力图时不必画出内力。（2 2）善于判断二力构件善于判断二力构件，并应用，并应用二力平衡条件和三力平衡二力平衡条件和三力平衡汇交定理简化汇交定理简化受力图受力图受力图的画法步骤：受力图的画法步骤：15受力分析和受力图受力分析和受力图/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利例例1-11-1解：画出简图解：画出
42、简图画出主动力画出主动力画出约束力画出约束力碾子重为碾子重为 ，拉力为，拉力为 ，、处光滑处光滑接触，画出碾子的受力图接触，画出碾子的受力图FABP/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利例1-2 解：取 杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图(b)CD水平均质梁AB重为P1，电动机重为P2，不计杆CD的自重，画出杆CD和梁AB的受力图。/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观
43、，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利取 梁，其受力图如图(c)AB若这样画，梁 的受力图又如何改动?AB 杆的受力图能否画为图（d）所示？CD/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利例1-3 不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱 的受力图与系统整体受力图,AC CB解：右拱 为二力构件，其受力图如图（b）所示CB/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必
44、须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利取左拱取左拱 ,其受力图其受力图如图（如图（c c）所示）所示AC系统整体受力图如系统整体受力图如图（图（d d）所示）所示 思考：思考：是否可由三力汇交定理可知：是否可由三力汇交定理可知：FB与与F汇交于汇交于力力F的作用点的作用点？/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利考虑到左拱考虑到左拱 三个力作用三个力作用下平衡，也可按三力平衡下平衡，也可按三力平衡汇交定理画出左拱汇交定理画出左拱 的受的受力图，如图（
45、力图，如图（e e）所示）所示ACAC此时整体受力图如图此时整体受力图如图（f f）所示）所示/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利讨论：若左、右两拱都考虑自重，讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力图？如何画出各受力图？如图如图（g g）（h h）（i i）/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利例例1-41-4不计
46、自重的梯子放在光滑水平不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图两部分与整个系统受力图解：解：绳子受力图如图（绳子受力图如图（b b）所示）所示/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利梯子左边部分受力梯子左边部分受力图如图（图如图（c c）所示）所示梯子右边部分受力梯子右边部分受力图如图（图如图（d d）所示）所示/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一是作为领导干部一定要
47、树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利整体受力图如图（整体受力图如图（e e）所示）所示思考：思考：绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什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？么在整体受力图没有画出？/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利例例1-61-6 重量为重量为G G的均质杆的均质杆ABAB，其，其B B端靠在光滑铅垂墙的端靠在光滑铅垂墙的顶角处，顶角处，A A端放在光滑的水平面上，在
48、点端放在光滑的水平面上，在点D D处用一水平处用一水平绳索拉住，试画出杆绳索拉住，试画出杆ABAB的受力图。的受力图。FBFAFDG15受力分析和受力图受力分析和受力图/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利ECABFDBCFBFC解：解：1 1、杆、杆BC所受的力。所受的力。2 2、杆、杆AB所受的力。所受的力。表示法一表示法一：表示法二表示法二：BDAFFAxFAyFBBADFFAHFB例例1 17 7 等腰三角形构架等腰三角形构架ABC的顶点的顶点A，B
49、，C都用铰链连接，底边都用铰链连接，底边AC固定，而固定，而AB边的中点边的中点D作用有平行于固定边作用有平行于固定边AC的力的力F，如图所，如图所示。不计各杆自重，试画出示。不计各杆自重，试画出AB和和BC的受力图。的受力图。15受力分析和受力图受力分析和受力图/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利AEFW1FFFECGBHEW1AFD解：解：1.1.物体物体B受力图受力图。2.2.球球A受力图。受力图。3.3.滑轮滑轮C的受力图。的受力图。FEFDCGH
50、IFC W2FDBD例例1 18 8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重重W1，用本身重量和摩擦不计的理想滑本身重量和摩擦不计的理想滑轮轮C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W2的物体的物体B。试分析试分析物体物体B、球球A和滑轮和滑轮C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。15受力分析和受力图受力分析和受力图/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一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人
