1、第三讲 习题课 v 回顾上一讲内容 1 约束和约束力 问题：约束？约束力？ 限制非自由体运动的物体。约束施加给被约束物体的 力。也叫反力。 2 理想状态下约束的类型？约束反力？ 3 受力分析的步骤 本讲内容 进一步进行受力分析 1 1 例1 由水平杆AB和斜杆BC构成的管道支架如图所示。在AB杆上放一重为P的管 道， A 、B、C处都是铰链连接，不计各杆的自重，各接触面都是光滑的。试分别 画出管道O、水平杆AB、斜杆BC及整体的受力图。 A C BD O P 2 2 解:(1)取管道O为研究对象. O (2)取斜杆BC为研究对象. C B RC RB A C BD O P P N 3 3 A
2、BD ND RB XA YA (4)取整体为研究对象. A C BD O P RC XA YA (3)取水平杆AB为研究对象. A C BD O P C B RC RB 4 4 例2 画出下列各构件的受力图。 说明：三力平衡必汇交 当三力平行时，在无限 远处汇交，它是一种特 殊情况。 5 5 例3 尖点问题(摩擦忽略不计) 6 6 例4 销钉问题。试分别画出AC、BC杆、销钉C及构架 整体的受力图。 解： A C FA FCA B C FB FCB C F FCAFCB A C F FCB FA （AC杆含销C） A B C F FB FA （AC杆不含销C） （销钉C）（BC杆不含销C） 7
3、 7 例5 画出下列各构件的受力图。 Q A O B C D E 8 8 Q A O B C D E 9 9 练习1 画出下列各构件的受力图 1010 练习2 画出滑轮、CD杆、AB杆和整体受力图。 WW W W A B C D 1、研究滑轮 2、研究CD杆 1111 A A B B C C 3、研究AB杆 4、研究整体 W A B C D WW W WW WW C B A A 研究整体时，不画物体间的内力 1212 画受力图应注意的问题 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，接触 处必有力，力的方向由约束类型而
4、定。 2、不要多画力 要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出 它是哪一个施力体施加的。 1、不要漏画力 1313 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， 不要把箭头方向画错。 3、不要画错力的方向 4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。 1414 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 内力，就成为新研究对象的外力。 对于某一处
5、的约束反力的方向一旦设定，在整体、局 部或单个物体的受力图上要与之保持一致。 5、整体受力图上只画外力，不画内力。 6 、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。 7 、正确判断二力构件。 1515 本章重点及难点 v1. 提出了静力学的基本概念：力、平衡、刚体。 v2. 力是物体之间的相互机械作用。力的三要素是 力的大小、方向和作用点。力是矢量。 v3. 静力学公理是研究静力学的基础。 v 公理1 说明力的运算符合矢量运算法则， 是力系合成与分解的基础。 v 公理2 是最基本的力系平衡条件。 v 公理3 是力系等效代换和简化的主要依据 。 v 公理4 是研究物
6、体系受力分析的基础。 v 公理5 提供了把变形体抽象为刚体模型的 条件。 1616 本章重点及难点 v 4.作用于物体上的力可分为主动力与被动约束反力。约束反力是限制 被约束物体运动的力，它作用于物体的约束接触处，其方向与物体被 限制的运动方向相反。 v 常见的约束类型有： v (1) 柔性约束 只能承受沿柔索的拉力。 v (2) 光滑接触面约束 只能承受位于接触点的法向压力。 v (3) 光滑圆柱形铰链约束 通常用两个正交的约束反力表示。 v 5. 受力图 在解除约束的分离体简图上，画出它所受的全部 外力的简图，称为受力图。 v 画受力图时应注意： 只画受力，不画施力； v 只画外力，不画内力； v 解除约束后，才能画上约束反力。 1717 本讲小结 v会受力分析和画受力图 v从头到尾浏览一下方法 1、确定研究对象，取分离体； 2、先画主动力，明确研究对象所受周围的约束，进一步明 确约束类型，再画约束反力。 3、必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定某 些反力的指向或作用线的方位。 注意的问题？ 1818
