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1、第一篇第一篇 理论力学理论力学理论力学中的三个组成部分:静力学运动学动力学物体的受力分析 物体在力系作用下的平衡条件第一讲：任务一第一讲：任务一第一讲：任务一第一讲：任务一 分析球体的受力情况，画受力图分析球体的受力情况，画受力图分析球体的受力情况，画受力图分析球体的受力情况，画受力图【目的与要求】【目的与要求】【目的与要求】【目的与要求】1 1 、明确力、刚体、平衡和约束的概念。、明确力、刚体、平衡和约束的概念。2 2、掌握三力平衡汇交定理。、掌握三力平衡汇交定理。3 3、熟悉柔性约束、光滑面约束的性质及相应约束反力的特征。、熟悉柔性约束、光滑面约束的性质及相应约束反力的特征。4 4、掌握物
2、体受力分析方法，准确绘制受力图。、掌握物体受力分析方法，准确绘制受力图。一、任务描述一、任务描述一、任务描述一、任务描述 如图所示，一匀质球重如图所示，一匀质球重GG，用绳子系住，并靠在光滑的斜面上，用绳子系住，并靠在光滑的斜面上，试着分析球的受力情况，并画出受力图试着分析球的受力情况，并画出受力图图1-1-1匀质球、二、任务分析：二、任务分析：二、任务分析：二、任务分析：首先需要了解有关力的基本知识三、知识链接：三、知识链接：三、知识链接：三、知识链接：1 1、力的概念、力的概念力是物体间的相互作用，这种作用使物体力是物体间的相互作用，这种作用使物体运动状态运动状态2 2、力的三要素、力的三
3、要素l 大小l 方向l 作用点3、力对物体的作用效果、力对物体的作用效果 外效应外效应指力使物体的运动状态发生改变的效应。内效应内效应力使物体的形状发生变化的效应。4、力的表示：力是具有大小和方向的量，所以力是矢量。可以用一根带箭头的线段表示一个力。 5、受力图在工程实际中，为了清晰的表示物体的受力情况，常需把研究的物体（称为研究对象）从限制其运动的周围物体中分析出来，单独画出它的简图，然后再上面画出物体所受的力，这样的图称为受力图。6、对物体的合理抽象与简化刚体 刚体刚体在力作用下形状和大小都保持不变的物体。 简单的说，刚体就是在讨论问题时可以忽略由于受力而引起的形状和体积改变的理想模型。受
4、力的木板可以抽象为刚体吗？ 7、平衡的概念平衡的概念 静力学中的平衡平衡，是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态（如做匀速直线运动的火车）。 平衡是相对的、有条件的，是物体机械运动中的一种特殊状态。8、约束与约束反力1自由体和非自由体 约束约束对非自由物体的限制。当物体沿着约束所能限制的方向有运动趋势时，约束为了阻止物体的运动，必然对物体有力的作用，这种力称为约束反力约束反力或反力反力。 主动力主动力 约束力约束力 定 义 促使物体运动或有运动趋势的力，属于主动力，工程上常称为载荷 阻碍物体运动的力，随主动力的变化而改变，是一种被动力 特 征 大小与方向预先确定，可以改变运动状态 大
5、小未知，取决于约束本身的性质，与主动力的值有关，可由平衡条件求出可由平衡条件求出。约束力的作用点在约束与被约束物体的接触处。约束力的方向与约束约束力的方向与约束所能限制的运动方向相反所能限制的运动方向相反 主动力与约束力的区别 9柔索约束（由柔软而不计自重的绳索、链条、传动带等所形成的约束）特点：只能承受拉力，不能承受压力。 10光滑面约束（由光滑接触面所构成的约束 ） 特点：物体可以沿光滑的支承面自由滑动，也可向离开支承面的方向运动，但不能沿接触面法线并朝向支承面方向运动。 11、 三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理若作用于物体同一平面上的三个互不平行的力使物体平衡，则它们的作用线必汇交于一点
6、。 三力构件三力构件只受共面的三个力作用而平衡的物体。 四、任务实施：四、任务实施：四、任务实施：四、任务实施：1确定小球为研究对象，把球从整体中分离出来，画出其简单的轮廓图，如图1-1-4所示。 2小球受力分析(1)小球受到本身重力G作用（作用于球，铅直向下） (2)在A点，球受到绳索的拉力，属于柔性约束。(3)在B点，斜面支撑小球，属于光滑面约束。 球在B处受到斜面的约束反力FN，作用于接触点B，垂直于斜面并指向球小。图1-1-4匀质球的受力图 a)匀质球b）受力图小结：小结：画受力图的基本步骤画受力图的基本步骤确定研究对象，画分离体。画主动力，后画约束力。标注各力矢相应的符号和作用点的字母。检查是否有多画、漏画或错画的力。
