2.4受力分析
西工大飞行器结构力学电子教案
西工大飞行器结构力学电子教案第一章：绪论1.1 课程简介1.2 飞行器结构力学的研究对象和内容1.3 飞行器结构力学的应用领域1.4 学习方法和教学要求第二章：飞行器结构的基本受力分析2.1 概述2.2 飞行器结构的受力分析方法2.3 飞行器结构的受力类型及特点2.4 飞行器结构的基本受力分析实例第三章：飞行器结构的弹性稳定性分析3.1 概述3.2 弹性稳定性的判别准则3.3 飞行器结构弹性稳定性分析方法3.4 飞行器结构弹性稳定性分析实例第四章：飞行器结构的强度分析4.1 概述4.2 飞行器结构强度计算方法4.3 飞行器结构材料的力学性能4.4 飞行器结构强度分析实例第五章：飞行器结构的刚度分析5.1 概述5.2 飞行器结构刚度计算方法5.3 飞行器结构刚度分析实例5.4 飞行器结构刚度优化设计第六章：飞行器结构的疲劳分析6.1 概述6.2 疲劳寿命的计算方法6.3 疲劳裂纹扩展规律6.4 飞行器结构疲劳分析实例第七章：飞行器结构的断裂力学分析7.1 概述7.2 断裂力学的基本概念7.3 断裂判据和裂纹扩展规律7.4 飞行器结构断裂力学分析实例第八章：飞行器结构的动力学分析8.1 概述8.2 飞行器结构动力学的基本方程8.3 飞行器结构的动力响应分析8.4 飞行器结构动力学分析实例第九章：飞行器结构复合材料分析9.1 概述9.2 复合材料的力学性能9.3 复合材料结构分析方法9.4 飞行器结构复合材料分析实例第十章：飞行器结构力学工程应用案例分析10.1 概述10.2 飞行器结构力学在飞机设计中的应用10.3 飞行器结构力学在航天器设计中的应用10.4 飞行器结构力学在其他工程领域的应用重点和难点解析重点环节一：飞行器结构的基本受力分析补充和说明：飞行器结构的基本受力分析是理解飞行器结构力学的基础，需要掌握各种受力类型的特点和分析方法，并通过实例加深理解。
重点环节二：飞行器结构的弹性稳定性分析补充和说明：弹性稳定性是飞行器结构设计中的关键问题，需要理解判别准则，掌握分析方法，并通过实例了解实际应用。
高考物理一轮复习 专题2.4 实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系(精练)(含解析)-人教版高三全册物理
实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系1．(2019·广东某某中学模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系〞的实验．(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图象．由此图象可得该弹簧的原长x 0＝________cm ，劲度系数k ＝________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x ＝________cm.【解析】(2)x 0为乙图中F ＝0时的x 值，即x 0＝4 cm.k ＝ΔF Δx ＝6〔16－4〕×10－2 N/m ＝50 N/m. (3)测力计示数F ＝3.0 N ，由乙图知弹簧长度x ＝10 cm.【答案】(1)竖直 (2)4 50 (3)102．(2019·河北衡水第二中学模拟)为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进展测试，根据测得的数据绘出如下列图的图象．(1)从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为______________________________．(2)这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为______ N/m ，乙弹簧为________ N/m.假设要制作一个准确度相对较高的弹簧测力计，应选弹簧________(选填“甲〞或“乙〞)．【解析】(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比，超过弹簧的弹性限度范围，如此此规律不成立，所以所给的图象上端成为曲线，是因为形变量超过弹簧的弹性限度． (2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：k 甲＝F 甲Δx 甲＝46×10－2 N/m ≈66.7 N/m k 乙＝F 乙Δx 乙＝84×10－2 N/m ＝200 N/m 要制作一个准确程度较高的弹簧测力计，应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧，应当选甲弹簧．【答案】(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7 200 甲3．(2019·浙江绍兴一中模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图(a)对弹簧甲进展探究，然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进展探究．在弹性限度内，将质量为m ＝50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L 1、L 2如表所示．重力加速度g ＝10 m/s 2，计算弹簧甲的劲度系数k ＝________N/m ，由表中数据________(填“能〞或“不能〞)计算出弹簧乙的劲度系数．【解析】分析图(a)中，钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码，弹簧长度伸长约1 cm ，所以弹簧劲度系数k 1＝ΔF Δl ＝mg Δl ＝0.50 N 0.01 m ＝50 N/m.分析图(b)中可得，每增加一个钩码，弹簧伸长约0.32 cm ，即k 1×0.003 2＋k 2×0.003 2＝mg ，根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数．【答案】50 能4．(2019·长春市实验中学模拟)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系．实验装置如图(a)所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P 0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x 0；挂有质量为0.100 kg 的砝码时，各指针的位置记为x .测量结果与局部计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s 2)．实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(1)将表中数据补充完整：①________，②________．(2)以n 为横坐标，1k 为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出1k－n 图象．(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点．假设从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k ＝________N/m ；该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k ＝________N/m.【解析】(1)①k ＝mg Δx 2＝0.100×9.80 N 〔5.26－4.06〕×10－2 m≈81.7 N/m. ②1k ＝181.7m/N ≈0.012 2 m/N. (2)描点法，画一条直线，让大局部的点都落在直线上，或均匀分布在直线两侧．(3)设直线的斜率为a ，如此有1k ＝an ，即k ＝1a ·1n ，通过计算斜率即可求得；弹簧共60圈，如此有n ＝60l 00.118 8，把其代入k ＝1a ·1n中可求得． 【答案】(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如下列图(3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1.67×103n ～1.83×103n 均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫3.31l 0～3.62l 0均正确 5．(2019·山西大学附中模拟) (1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长量的关系〞时，实验步骤如下：安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l 1，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l 1＝_ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码，静止时弹簧长度分别是l 2、l 3、l 4、l 5.要得到弹簧伸长量x ，还需要测量的是_．作出F －x 曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．(2)该同学更换弹簧，进展重复实验，得到如图丙所示的弹簧弹力F 与伸长量x 的关系图线，由此可求出该弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是．【解析】(1)由mm 刻度尺的读数方法可知图乙中的读数为：25.85 cm ；本实验中需要是弹簧的形变量，故还应测量弹簧的原长．(2)有图象可知，斜率表示弹簧的劲度系数，k ＝70.035＝200 N/m ；图线不过原点的原因是由于弹簧有自重，使弹簧变长．【答案】(1)25.85 弹簧原长 (2)200 弹簧有自重6．(2019·四川南充一中模拟)某同学为研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系，做了如下实验：①如图1所示，将白纸固定在制图板上，橡皮筋一端固定在O 点，另一端A 系一小段轻绳(带绳结)；将制图板竖直固定在铁架台上．②将质量为m ＝100 g 的钩码挂在绳结上，静止时描下橡皮筋下端点的位置A 0；用水平力拉A 点，使A 点在新的位置静止，描下此时橡皮筋端点的位置A 1；逐步增大水平力，重复5次……③取下制图板，量出A 1、A 2……各点到O 的距离l 1、l 2……量出各次橡皮筋与OA 0之间的夹角α1、α2……④在坐标纸上做出1cos α－l 的图象如下列图． 完成如下填空：(1)重力加速度为g ，当橡皮筋与OA 0间的夹角为α时，橡皮筋所受的拉力大小为(用g 、 m 、α表示)．(2)取g ＝10 m/s 2，由图2可得橡皮筋的劲度系数k ＝N/m ，橡皮筋的原长l 0＝ m ．(结果保存2位有效数字)【解析】(1)对结点受力分析，根据共点力平衡可知mg ＝T cos α，解得T ＝mg cos α；(2)在竖直方向，合力为零，如此kl cos α＝mg ，解得1cos α＝kl mg ，故斜率k ′＝k mg，由图象可知斜率k ′＝100，故k ＝mgk ′＝100 N/m ；由图象可知，直线与横坐标的交点即为弹簧的原长，为0.21 m.【答案】(1)mg cos α(2)1.0×1020.21 7．(2019·江西上饶一中模拟)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ，实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图乙所示，取g ＝10 m/s 2.回答如下问题．(1)某次测量如图甲所示，指针指示的刻度值为 cm.(刻度尺单位为：cm)(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m.(结果保存两位有效数字)(3)另一同学在做该实验时有如下做法，其中错误的答案是．A ．刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B ．实验中未考虑小盘的重力C ．读取指针指示的刻度值时，选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D ．在利用x －m 图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据．【解析】(1)刻度尺的最小分度为0.1 cm ，故读数为18.00 cm.(2)结合mg ＝kx ，得x ＝gkm ，由图可知 k ＝0.08×100.42－0.15N/m≈3.0 N/m. (3)读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐才能准确测量，故A 错误；本实验中可采用图象进展处理，故小盘的重力可以不考虑，故B 正确；在读指针的位置时，应让弹簧指针静止之后再读取，故C 错误；当拉力超过弹性限度时，将变成曲线，不再符合胡克定律，故应舍去，故D 正确．【答案】(1)18.00 (2)3.0 (3)AC8. (2019·湖南湘潭一中模拟)某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k 与其原长l 0的关系实验中，按图所示安装好实验装置，让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐，在弹簧上安装可移动的轻质指针P ，实验时的主要步骤是：①将指针P 移到刻度尺l 01＝5cm 处，在弹簧挂钩上挂上200 g 的钩码，静止时读出指针所指刻度并记录下来；②取下钩码，将指针P 移到刻度尺l 02＝10cm 处，在弹簧挂钩上挂上250 g 的钩码，静止时读出指针所指刻度并记录下来；③取下钩码，将指针P 移到刻度尺l 03＝15cm 处，在弹簧挂钩上挂上50 g 的钩码，静止时读出指针所指刻度并记录下来；④重复③步骤，在每次重复③时，都将指针P 下移5cm ，同时保持挂钩上挂的钩码质量不变．将实验所得数据记录、列表如下：次数弹簧原长l 0/ cm 弹簧长度l / cm 钩码质量m /g 15.00 7.23 200 210.00 15.56 250 315.00 16.67 50 420.00 22.23 50 5 25.00 30.56 50根据实验步骤和列表数据(弹簧处在弹性限度内)，回答如下问题：(1)重力加速度g 取10 m/s 2.在实验步骤③中，弹簧的原长为15cm 时，其劲度系数k ＝N/m.(2)同一根弹簧的原长越长，弹簧的劲度系数(填选项前的字母)．A ．不变B ．越大C ．越小 【解析】(1)挂50 g 钩码时，弹簧的弹力为0.5 N ，根据胡克定律得：k ＝F Δx ＝0.516.67－15.00×10－2N/m≈30 N/m.(2)对第3、4、5次数据分析，弹簧弹力相等，同一根弹簧，原长越长，形变量越大，根据胡克定律F＝kx 知，弹簧的劲度系数越小，应当选C.【答案】(1)30 (2)C9．(2019·安徽蚌埠二中模拟)如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验．(1)实验中还需要的测量工具有：________．(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x.由图可知：图线不通过原点的原因是________________；弹簧的劲度系数k＝________N/m(计算结果保存2位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)．(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F－L图象，如下正确的答案是( )A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．弹力与弹簧长度成正比【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要毫米刻度尺．(2)图线的物理意义是明确弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，如此k＝ΔFΔx＝4.9 N/m.由图可知，当F＝0时，x大于零，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，是由于弹簧自身的重力造成的，故图线不过原点的原因是弹簧有自重，实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重．(3)在图象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，A错误；在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，B正确，C错误；弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D 错误．【答案】(1)毫米刻度尺(2)弹簧有重力 4.9 (3)B10．(2019·湖南长沙一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验中，某同学先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺刻度，然后将不同数量的一样的钩码依次悬挂在竖直弹簧下端，并记录好相应读数．(1)某次测量如下列图，指针所指刻度尺读数为________cm．(2)该同学在实验过程中，发现挂前3个钩码时，钩码重力与对应的弹簧伸长量根本成正比关系，但当挂上第4个钩码时，弹簧突然向下伸长很多，和前3组数据比照，明显不再成正比关系，产生这种情况的原因是__________________________________．(3)更换新的同种弹簧后进一步探究，在挂上第3个钩码后，在弹簧伸长过程中钩码的机械能将________，弹簧的弹性势能将________.(填“增加〞、“不变〞或“减少〞)【解析】(1)刻度尺的最小分度值为1 mm，所以读数为14.15 cm；(2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度，不再满足胡克定律；(3)弹簧伸长，在不超过其弹性限度时，其弹性势能增加，而钩码下降，弹力做负功，机械能减少．【答案】(1)14.15(14.13～14.17均可) (2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度，不再满足胡克定律(3)减少增加1．(2018·全国卷Ⅰ·22)如图甲，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针．甲乙现要测量图甲中弹簧的劲度系数．当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm ；当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图乙所示，其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保存3位有效数字)．【解析】标尺的游标为20分度，准确度为0.05 mm ，游标的第15个刻度与主尺刻度对齐，如此读数为37 mm ＋15×0.05 mm＝37.75 mm ＝3.775 cm ．弹簧形变量x ＝(3.775－1.950)cm ＝1.825 cm ，砝码平衡时，mg ＝kx ，所以劲度系数k ＝mg x ＝0.100×9.801.825×10－2N/m ≈53.7 N/m.(保存3位有效数字) 【答案】3.775 53.72．(2018·全国卷Ⅱ·23)某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在甲木块上方放置砝码．缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在表中给出，其中f 4的值可从图乙中弹簧秤的示数读出．甲 乙 丙砝码的质量m /kg0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f /N2.15 2.36 2.55 f4 2.93回答如下问题：(1)f 4＝________N ；(2)在图丙的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f －m 图线；(3)f 与m 、木块质量M 、木板与木块之间的动摩擦因数μ与重力加速度大小g 之间的关系式为f ＝________，f－m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________；(4)取g＝9.80 m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝________.(保存2位有效数字)【解析】(1)对弹簧秤进展读数得2.70 N．(2)在图象上添加(0.20 kg,2.70 N)这个点，画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，如答图所示．(3)由实验原理可得f＝μ(M＋m)g，f－m图线的斜率为k＝μg.(4)根据图象求出k＝3.9 N/kg，代入数据得μ＝0.40．【答案】(1)2.70 (2)如下列图(3)μ(M＋m)gμg(4)0.403．〔2016·浙江卷〕某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验．在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下：图17(1)假设弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是________N(图2中所示)，如此弹簧秤b的读数可能为________N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，如此弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大〞“变小〞或“不变〞)．【答案】 (1)3.00～3.02 3.9～4.1(有效数不作要求) (2)变大变大【根底】(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1＝3.00 N；因合力为F＝kx＝500×0.01 N＝5 N，两分力夹角为90°，如此另一个分力为F2＝F2－F21＝4.0 N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC夹角，根据力的平行四边形法如此可知，弹簧秤a的读数变大，弹簧秤b的读数变大．。
受力分析的教案设计
受力分析的教案设计第一章：受力分析概述1.1 学习目标：了解受力分析的概念和意义掌握受力分析的基本步骤1.2 教学内容：受力分析的定义和作用受力分析的基本步骤：确定研究对象、识别所有力、画出力的示意图、计算合力和平衡力1.3 教学活动：引入受力分析的实际例子，让学生感受到受力分析的重要性通过示例，引导学生掌握受力分析的基本步骤1.4 作业与评估：设计一些简单的物体受力分析题目，让学生练习识别力和画出力的示意图第二章：力的识别与表示2.1 学习目标：学会识别各种力的名称和符号能够正确表示各种力的方向和大小2.2 教学内容：常见力的名称和符号：重力、摩擦力、弹力等表示力的方向和大小：箭头法、标量法、矢量法2.3 教学活动：通过图片和实物，引导学生认识各种力的名称和符号利用教具或软件工具，让学生实际操作表示力的方向和大小2.4 作业与评估：设计一些题目，让学生识别给定情景中的力，并正确表示它们的方向和大小第三章：共点力的合成与分解3.1 学习目标：学会合成共点力的方法和步骤学会分解共点力的方法和步骤3.2 教学内容：共点力的合成：力的加法、力的减法、力的合成法则共点力的分解：力的分解法则、力的平行四边形定则3.3 教学活动：通过示例，引导学生理解和掌握共点力的合成与分解方法和步骤利用软件工具或实验，让学生实际操作共点力的合成与分解3.4 作业与评估：设计一些题目，让学生应用共点力的合成与分解法则解决实际问题第四章：平衡条件的应用4.1 学习目标：理解平衡条件的概念和意义学会应用平衡条件解决问题4.2 教学内容：平衡条件的定义和表达式：合力为零、合力矩为零应用平衡条件解决问题：物体静止、物体匀速直线运动4.3 教学活动：通过示例，引导学生理解和掌握平衡条件的概念和表达式利用软件工具或实验，让学生实际操作应用平衡条件解决问题4.4 作业与评估：设计一些题目，让学生应用平衡条件解决实际问题，如物体平衡、力的作用效果等。
受力分析与受力图
取分离体 画主动力和约束力
FD
FAx
FAy
W 目录
刚体静力分析基础\受力分析与受力图
4) 讨论。本题的整体受力图中为什么不画出力FC与FC呢？这 是因为FC与FC是承重结构整体内两物体之间的相互作用力，这种
力称为内力。根据作用与反作用定律，内力总是成对出现的，并且 大小相等、方向相反、沿同一直线，对承重结构整体来说，FC与
画主动力
画约束力
目录
刚体静力分析基础\受力分析与受力图
1.1 画受力图的注意事项
通过以上例题可以看出，为保证受力图的正确性，不能多画力、 少画力和错画力。为此，应着重注意以下几点：
1) 遵循约束的性质。凡研究对象与周围物体相连接处，都有约 束力。约束力的个数与方向必须严格按照约束力的性质去画，当约 束力的指向不能预先确定时，可以假定。
画主动力和约束力
横梁AB的受力图也可根据三力
平衡汇交定理画出。横梁的A处为 固定铰支座，其反力FA通过A点、
FAx
方向未知，但由于横梁只受到三个
力的作用，其中两个力W、FC的
作用线相交于O点，因此FA的作用 FA 线也通过O点（如图）。
F'C
FAy F'C
W
W O 目录
刚体静力分析基础\受力分析与受力图 3) 画整体的受力图。作用于整
建筑力学
刚体静力分析基础\受力分析与受力图
受力分析与受力图
1.1 画受力图的步骤
在求解工程中的力学问题时，一般首先需要根据问题的已知条 件和待求量，选择一个或几个物体作为研究对象，然后分析它受到 哪些力的作用，其中哪些是已知的，哪些是未知的，此过程称为受 力分析。
高级中学高考物理一轮复习课件：受力分析 (共17张PPT)
光滑 V
G
（2）木块沿不光滑斜面下滑：
FN Ff
不光滑 V
G
如果物体沿着不光滑斜面上滑呢？
注意：
1、受力分析的方法是隔离法；
2、被研究的物体对周围物 体的反作用力不需要考虑。
巩固练习：
试画出 下列各 图中A物 体的受 力情况。
光A
O ⑴
V
F
u
A
⑵
3、 质量为2kg的木块静止放在倾角
为300，质量10kg的斜劈上，如图。 问：地面对斜劈有没有摩擦力？
2.4物体受力情况分析
1、在平面上运动的物体：
（1）静止在水平面上的木块：
（2）一个在水平面上因惯性运动 的木块，且木块运动得越来越慢：
FN
木块运动方向
Ff
G
（3）用水平的绳拉着木块在水平 面上运动，运动越来越快：
FN
木块运动方向
Ff
F
G
归纳：受力分析的要领：
①明确研究对象；
②弄清受力物体的运动状态；
③先找出与受力物体所关联的所有物 体，(或找出与受力对象所关联的所有 接触面)按照重力、弹力、摩擦力的顺 序，画受力示意图。
隔离法：
把物体从周围物体中隔离出 来，进行受力分析的方法。
隔离分析思维，是在整体中 抽取一部分来进行研究的一种 分析思维方法。
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
这些物体的运动状态必须相同。
(完整版)工程力学之--物体的受力分析
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Oபைடு நூலகம்
FAX
D
W ND
A
FAY
TB N’D
RA
例2-7 画出图中各构件的受力图
E 解：1、画BE杆的受力图
D
FD E
2、画轮C的受力图
TD
Fcy
Fcx
C
3、画重物的受力图
T’H
FAX A
W FAY
B
FC
TH
4、画AB杆的受力图 FD 5、画整体的受力图
物体之间的相互作用力称为内力，而物体系统外的周围物体对
系统内每个物体作用的力称为外力。 在画物体系统的受力图时，
约定只画外力不画内力。
3
4、注意三力平衡汇交定理 当物体受三个共面但不平行的力作用处于平衡时， 已知其中两力作用线的交点，第三个力的作用线 必通过此交点。 5、力的作用点不可任意挪动。
4
各拱自重不计，在拱AC上作用有载荷P。试分别画出
拱AC和CB的受力图。
P
C
FC
C
P C
FAY
F’C
A
B B
FB
解：(1)先分析拱BC的受力情况
（2）以拱AC为研究对象，画 其分离体简图。
（3）在拱AC上画主动力
（4）在拱AC上画约束力
A
FAX
P
C
F’C A
FA
例2-4画出下图所示的平面构架的整体、杆AO、AB和
练习：P19习题2-1 (k)
E FBY
B FBX
例2-5如下图所示为发动机工作原理图，请画出其机构 简图，并分析构件的受力。
解： 先将发动机的实物图简化为力学分析 的简图（即进行力学建模） 连杆简化为二力杆，受力如图示 活塞简化为滑块，受力如图示 M 曲轴简化为直杆，受力如图示
简支梁受力组合变形
简支梁受力组合变形-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下所示：1.1 概述简支梁是一种常见的结构形式，由于其结构简单、使用方便，广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。
简支梁在受到外力作用时，会发生变形，这种变形对于梁的安全性和使用寿命至关重要。
因此，研究简支梁受力组合变形是提高梁的设计和使用性能的重要方面。
本文将深入探讨简支梁受力组合变形的原因、特点以及对梁结构的影响。
首先，我们将介绍简支梁的定义和特点，包括它的基本结构和建筑原理。
接着，我们将通过对简支梁的受力分析，揭示不同受力组合对梁的变形产生的原因。
随后，我们将对梁的变形进行详细的分析，包括弯曲变形、剪切变形和挠度等。
最后，我们将研究受力组合在简支梁上的影响，探讨其对梁的变形程度和安全性的影响。
通过本文的研究，我们将对简支梁受力组合变形的机理有更深入的了解，同时也能为简支梁的设计和使用提供有用的指导。
这对于提高梁的结构性能、延长梁的使用寿命具有重要意义。
此外，对于简支梁受力组合变形的应用前景，本文也将进行展望，探讨其在未来工程领域中的可能应用和发展方向。
总之，通过本文的研究和分析，我们将为读者提供一个全面的简支梁受力组合变形的概述，从而增进对该领域的理解和应用。
相信本文的内容将对相关领域的研究人员和工程师具有一定的参考价值。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以参考以下示例：2.文章结构本文将按照以下结构进行叙述和分析简支梁受力组合变形的相关内容：2.1 简支梁的定义和特点首先，我们将介绍简支梁的定义和特点。
简支梁是一种常见的结构形式，其特点是两端支座可以自由转动，同时梁自身在受力作用下会发生弯曲变形。
我们将详细探讨简支梁的定义、结构特征以及其在工程实践中的应用。
2.2 受力分析在本节中，我们将进行简支梁的受力分析。
通过分析简支梁在不同荷载作用下的受力情况，我们可以了解到梁的内力分布以及受力大小。
我们将介绍常见的荷载类型，并利用力学原理进行受力计算和分析。
2.4 非惯性系中的惯性力
r0
E
ES
E
将地心看做非惯性系, 将地心看做非惯性系, 任何质量为m的质点受的平移惯性力为 任何质量为 的质点受的平移惯性力为
GMS a0 = 2 (r0 ) rES
r f sE
MS
S
v v GM S m Fi = ma0 = 2 r0 rES
6 第2章牛顿运动定律
v Fi
v v GMS m Fi = ma0 = 2 r0 rES
N mM sin θ = Ma0
(1)
(2)
为参考系( 以M为参考系(非惯性系)对m 列方程 为参考系 非惯性系)
ma0 cosθ + mg sin θ = mamM
NmM + ma0 sin θ mg cosθ = 0 (3)
联立求解得
5
amM
( M + m) sin θ = g 2 M + m sin θ
附:科里奥利力简单推导
下面以特例推导,然后给出一般表达式. 下面以特例推导,然后给出一般表达式. 如图,质点 在转动参考系 设为S 在转动参考系( 如图,质点m在转动参考系(设为 '系)中沿一光滑凹槽运 v 动,速度为 υ ′ 光滑凹槽 在惯性系(地面) : 在惯性系(地面)S:
v υ′
(v ′ + rω ) F =m
地
13 第2章牛顿运动定律
,
固体潮(形变): ▲固体潮(形变):
地 球
月
愝
:
月球自转 地球自转变 体 SL— 9 转
变形滞后,造成地 变形滞后 造成地 球对月球引力矩, 球对月球引力矩 阻止月球自转
:3惩
400
体 引潮力 引潮力
第2章牛顿运动定律
脚手架承重支撑荷载计算
齐鲁商会大厦工程现场场地狭小，在基坑东侧及基坑上部设置钢筋等材料周转承重脚手架，长约70米，宽约8米，高度2.4米，顶部搭设1.1米高防护栏杆，详见脚手架平面图、立面图。
一、荷载值计算
脚手架体上铺脚手板等自重荷载值0.4KN/㎡
脚手架上部承重取值2.0 KN/㎡
合计：2.4 KN/㎡
因该脚手架为承重式满堂脚手架，而满堂脚手架应按构架稳定要求放置适量的竖向和水平整体拉结杆件，确保构件不变形。
1、底部先铺设50厚的木垫板，立杆间距＠1000㎜，水平杆共设三道，底上中间偏上各一道，总高度为2.4米，每个控挡均有斜拉杆交错放置，保证构架的整体性能，说见附图。
2、剪力撑的斜杆与水平面宜在45左右。
一、模板支撑设计
1、排架搭设：排架立杆间距≤1米，扫地杆离地15㎝，第一排水平钢管高度1.8m，第二排水平钢管高度1.5m，排架搭设时，东西、南北方向的立杆要在一直线。
2、梁的加固：当高的高度或宽度大于700㎜时，梁旁两侧要加对拉螺杆，间距1m，并采用斜撑固定，当梁小于700㎜时，均要在梁旁打斜撑，所有大于400㎜宽的梁，梁பைடு நூலகம்都要增加顶撑，间距同立杆间距。所有板的接缝处都需贴双面胶带。
对于150厚板：
一、模板支撑设计
1、排架搭设：排架立杆间距≤1米，扫地杆离地15㎝，第一排水平钢管高度1.8m，第二排水平钢管高度1.5m，排架搭设时，东西、南北方向的立杆要在一直线。模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道总想见到称，由底至顶连续设置。
2、梁的加固：当高的高度或宽度大于700㎜时，梁旁两侧要加对拉螺杆，间距1m，并采用斜撑固定，当梁小于700㎜时，均要在梁旁打斜撑，所有大于400㎜宽的梁，梁底都要增加顶撑，间距同立杆间距。所有板的接缝处都需贴双面胶带。梁计算同其他楼层。
2019-2020年高中通用技术《技术与设计2》2.4《经典结构欣赏》教案 苏教版
2019-2020年高中通用技术《技术与设计2》2.4《经典结构欣赏》教案苏
教版
2、在对作品进行欣赏，除了技术和文化两角度外，还可以从哪些角度欣赏。
3、投影图片：客家土楼
4、思考：多角度来欣赏客家土楼的建筑文化。
5、教师归纳（可从”客家人”的由来，客家土楼的结构，布局等进行欣赏）
学生根据已有的知识进行思考回答。
根据部分学生来自客家，对这一典型的建筑具有一定的了解、亲切感。
通过这一部分学生的带动，调动全班学习的积极性，达到能力的拓展。
多角度欣赏作品、开阔学生视野
１、播放”故宫”视频；
２、教师引导学生从以下几个方面进行欣赏
⑴巧妙而科学的木结构体系；
⑵庭院式的组群布局；
⑶丰富多彩的艺术形象；
①富有装饰性的屋顶；
②衬托性建筑的应用；
③色彩的运用。
根据教师的提示欣赏、观看作品，并作好适当记录。
通过观看“故宫”这一经典建筑，加深同学们对结构知识的理解，领会欣赏作品可从多角度进行，开阔学生的视野。
板书设计
PPT
课后反思１、本节教学内容涉及的知识面广，而且较为抽象，教师在上课前要搜集相关资料，作好充分的知识准备。
２、借助多媒体教学，通过视频播放经典案例，将抽象具体化，带给学生真正美的感受，感受中国传统建筑文化的博大、精深，形成爱国热情。
３、课文中的案例只是从技术角度和文化角度进行欣赏，教师要选取有代表性的案例（如故宫），拓展学生的视野，能从多角度进行赏析。
４、作业的安排也很重要，作业的完成是学生自我学习、领会学习的过程，让学生学会怎样去学习。
2.4摩擦力受力分析教科版
A （3）静止在斜面上的物体 G
（4）在力F作用下静止在斜面 上的物体A.(光滑） G
N1 N2 A A
G （5）各接触面均光滑
G （6）沿传送带匀速上 滑的物块A
课堂练习
f
f
A F F （1）A静止 在竖直墙面上 G F A F （4）静止在竖 直墙面轻上的 物体A（光滑） G N N
A
v F
————之受力分析
受力分析
一.受力分析方法 1.由力的产生条件 2.利用作用力和反作用力的特点辅助分析 3.由物体运动状态进行分析
特别：在多个物体受力的时候可以单体分析也可以整体分析。
整体法
概念 选用 原则 注意 问题
隔离法
将加速度相同的几个物体作为 将研究对象与周围物 一个整体来分析的方法 体分隔开的方法 研究系统外的物体对系统整体 研究系统内物体之间 的作用力 的相互作用力 受力分析时不要再考虑系统内 一般隔离受力较少的 物体间的相互作用 物体
N V F （3）在光滑水平面上向右运动 的物体球 G N f
N
V F
（4）在力F作用下行使在路 面上小车 G
N
v
A F
V
G （5）沿传送带匀速运动的物体
G （6）沿粗糙的天花板向右 运动的物体 F>G
N V f A
N
V A
（1）沿斜面下滚的小 球接触面不光滑. G
（2）沿斜面上滑的物体A （接触面光滑） G N F A
F
3.重物G放于弹簧上静止，G的斜面与倾斜天花板接触，且 光滑，分析物体G受力。
注意：
（1）只分析所研究物体所受到的力，不分析物体给 其他物体施加的力 （2）每分析一个力都要找到一个施力物体 （3）不要效果力和性质力混淆，只画性质力，不画 效果力 （4）结合物体的运动状态，利用力作用的相 互性也是确定受力分析正确的有效途径
2.4单摆(解析版)
2.4单摆同步练习一、单选题1．（2021·江苏省响水中学高二月考）如图甲所示，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。
不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。
对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（）A．单摆的摆长约为2.0mB．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝8cosπt(cm)C．从t＝0.5s到t＝1.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D．从t＝1.0s到t＝1.5s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大【答案】D【详解】A．由图乙可知，单摆周期为2s，由单摆周期公式2T=可解得单摆的摆长为 1.0mL≈A错误；B．单摆的位移x随时间t变化的关系式为2sin8sin(cm) x A t tTππ==B错误；C．从t＝0.5s到t＝1.0s的过程中，摆球从最高点回到平衡位置，摆球的重力势能逐渐减小，C错误；D．从t＝1.0s到t＝1.5s的过程中，摆球从平衡位置回到最高点，位移逐渐增大，回复力与位移成正比，古摆球所受回复力逐渐增大，D正确。
故选D。
2．（2021·重庆·西南大学附中高二月考）图中O点为单摆的固定是点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此附细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（）A．摆球在A点和C点处，速度为零，位移也为零B．摆球在A点和C点处，速度为零，回复力也为零C．摆球在B点处，重力势能最小，加速度也为零D．摆球在B点处，动能最大，细线拉力也最大【答案】D【详解】AB．摆球在摆动过程中，最高点C处是摆球的最大位移位置，速度为零，回复力最大，故AB错误；CD．在最低点B，是摆球的平衡位置，速度最大，动能最大，重力势能最小，摆球做圆周运动，绳的拉力最大，加速度不为零，故C错误、D正确。
故选D。
3．（2021·河北·唐山市第十中学高二期中）如图所示为一单摆做简谐运动时的速度时间图像，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（）A．此单摆的摆长约为2m=t时单摆的回复力为零B．2sC．若减小释放单摆时的摆角，单摆的周期不变D．将此单摆从北京移至广州它做简谐运动的周期将变小【答案】C【详解】T=A．由图可知，摆动周期T=2s，由单摆周期公式2可解得此单摆的摆长约为1m，A错误；B ．摆球速度为零，在最大位移处，单摆的回复力最大，B 错误；C ．单摆的周期与摆角无关，C 正确；D ．将此单摆从北京移至广州，重力加速度减小，它做简谐运动的周期将变大，D 错误。
Cessna172飞机10000小时结构大修典型故障分析
科学技术创新2020.11Cessna172飞机10000小时结构大修典型故障分析蒋杨（中国民航飞行学院飞机修理厂，四川广汉618307）1概述自2013年开始到目前，某飞行学院飞机修理厂已完成90余架Cessna172型飞机10000小时结构大修。
本文根据Cessna172飞机进厂大修出现的损伤情况，总结出典型故障，将原因分析和修理方案介绍如下。
2常见典型结构故障2.1防火墙类故障图1防火墙蒙皮严重变形2.1.1故障类型：防火墙裂纹、防火墙与前起落架减震支柱连接处蒙皮变形、以及前起落架安装框架组件、座舱前部地板损伤变形。
2.1.2故障原因：着陆速度过大、跳跃着陆、重着陆等。
2.1.3受力分析：Cessna172型飞机防火墙承受发动机安装力、起落架冲击力、发动机振动冲击，防火墙蒙皮较薄（厚0.016inch ）在我院对飞机高利用率的情况下，出现裂纹不可避免。
飞机在着陆的过程中，前起落架与地面间会产生相当大的冲击载荷。
正常情况下飞机前起落架支柱被压缩从而吸收消耗飞机的动能。
但着陆速度过大、跳跃着陆、重着陆等着陆方式均会造成机身前部结构件过载。
传递给机身的垂直载荷远高于航向载荷。
故机身前部前起落架安装框架组件周围蒙皮为常见的皱褶变形区域。
2.1.4修理方案：防火墙蒙皮裂纹采取等强度修理的方法，若出现严重变形则更换变形的结构件，并对重要受力件进行无损探伤。
2.2机翼前缘遭鸟击图2切割、更换机翼前缘蒙皮2.2.1故障类型：左机翼前缘处有一长约3.5英寸、宽约3英寸、深约0.12英寸的凹坑。
机翼站位WS85.575处翼肋弯曲变形。
2.2.2故障原因：由于空中飞行速度大、冲击载荷大，遭鸟击后机翼蒙皮褶皱形成不可逆凹坑、翼肋弯曲变形不能通过表面整形来恢复，故更换前缘蒙皮。
2.2.3修理方案：将左机翼受损区域前缘蒙皮切割，拆除受损的翼肋。
从新的前缘蒙皮上，按照受损区域切割一段新蒙皮，蒙皮打磨收边。
新翼肋和蒙皮跟据引导孔定位，将内侧蒙皮搭接在外侧蒙皮上，按单发飞机结构修理手册进行反腐处理，完成铆接工作。
2.4 应力场强度因子和平面应变断裂韧性
掰开型 I型
错开型 II型
撕开型 III型
实 验 总 结
裂纹长度与断裂应力的关系
c=Kc-½
K为与材料、试件尺寸、形状及受力状态等有关的系 数。当=c或K=cc1/2时，材料立即断裂。
2.4.2 裂纹尖端应力场分析
ij= K1/(2r)1/2f ij ()
P49
——裂纹尖端附近应力与各个参数的关系（ 强调的是数 值关系，试样未必断裂）
其中，K1为与外加应力、裂纹长度c、裂纹种类和受 力状态有关的系数，称为应力场强度因子，其下标表
示是I型扩展类型，单位是Pa· 1/2。 m
在r<<C处，即为裂纹尖端处的一点， →0， 得：
yy =K1/(2r)1/2
此时，使裂纹扩展的主要动力是 yy
2.4.3 应力场强度因子及几何形状因子
2.4 应力场强度因子和平面应变断裂韧性
结构件不可避免的存在宏观裂纹，结构件在低应力下脆 性破坏正是由微裂纹导致的。(P47)
2.4.1 裂纹扩展方式
裂纹模型根据固体的受力状态和形变方式，分为三种基本的裂
纹模型，其中最危险的是张开型(掰开型)，是低应力断裂的主 要原因。一般在计算时，按最危险的计算。
传统设计：甲钢的安全系数: 1.5， 乙钢的安全系数 1.2 断裂力学观点： 设最大裂纹尺寸为1mm，计算得Y=1.5 甲钢的断裂应力为: 乙钢的断裂应力为: 1.0GPa 1.67GPa P51
由 yy =K1/(2r)1/2 A = yy A = 2 (c/)1/2 （见2.3节） K1 =Yc1/2 K1是反映裂纹尖端应力场强度的强度因子。 Y为几何形状因子，和裂纹型式、试件几何形状有关。 可得
求K1的关键在于求Y
受力分析方法
受力分析方法受力分析是工程学和物理学中非常重要的一个环节，它可以帮助我们理解物体受到的力的作用和影响，进而指导我们设计和制造更加安全可靠的结构和设备。
在实际工程和物理问题中，受力分析方法是必不可少的，下面我们将介绍几种常见的受力分析方法。
首先，我们来介绍静力学的受力分析方法。
静力学是研究物体静止状态下受力情况的学科，它主要包括平衡条件、力的合成分解、摩擦力和支持反力等内容。
在静力学中，我们可以利用平衡条件来分析物体受力的情况，通过将物体受到的所有外力和支持反力合成为一个合力，再进行力的分解和平衡条件的求解，从而得到物体的受力情况。
其次，动力学的受力分析方法也是非常重要的。
动力学是研究物体在运动状态下受力情况的学科，它主要包括牛顿定律、动量定理、功和能量等内容。
在动力学中，我们可以利用牛顿定律来分析物体在受到外力作用下的加速度和运动状态，通过力的合成和分解，以及动量和能量的变化来分析物体受力的情况，进而指导我们设计和制造运动设备和机械结构。
此外，有限元分析方法也是现代工程中常用的受力分析方法之一。
有限元分析是一种数值计算方法，它可以将复杂的结构分解为许多小的有限元，通过对每个有限元的受力和变形进行计算，最终得到整个结构的受力和变形情况。
有限元分析方法可以帮助我们分析复杂结构的受力情况，指导我们进行结构优化和强度验证。
最后，还有一种常见的受力分析方法是实验方法。
实验方法是通过实验手段来测量和分析物体受力情况的方法，它可以帮助我们验证理论分析的结果，发现一些理论分析所忽略的因素，并指导我们进行结构设计和改进。
在实际工程和物理问题中，实验方法往往是非常重要的，它可以帮助我们更加全面和准确地了解物体受力的情况。
综上所述，受力分析是工程学和物理学中非常重要的一个环节，它可以帮助我们理解物体受到的力的作用和影响，指导我们设计和制造更加安全可靠的结构和设备。
在受力分析中，静力学、动力学、有限元分析和实验方法是常见的分析方法，它们各自具有特点和适用范围，可以根据具体情况选择合适的方法进行分析。
基于UG的高速钢车刀的力学分析
基于UG的高速钢车刀的力学分析金属切削过程中刀具具有足够的强度才能延长刀具使用寿命。
文章利用UG 软件对高速钢车刀进行了受力分析，确定了高速钢车刀在试验条件下所受切削力与切削深度的关系及此条件下刀具所受极限载荷数值。
标签：高速钢；切削力；切削深度；极限载荷1 切削用量与切削力1.1 切削用量在切削加工过程，刀具与工件的相对运动形成切削运动，切削用量是切削运动时各参数的合称，包括切削速度、进给量和切削深度。
在车刀材料、车刀几何参数、工件材料及刀具磨损情况确定时，切削力的大小由切削用量决定。
车削加工中切削用量的使用范围[1]可以查到。
但是切削速度、进给量和切削深度的最佳组合手册中无法查到。
1.2 切削力车削加工中，刀具受到3个方向的切削力，分别以Fz代表切向力，Fy表示切深抗力，Fx则为进给力，如图1所示。
切削力大小可由经验公式[2]计算，在确定的刀具材料、刀具几何角度、工件材料、进给量和切削速度的前提下，切削力的计算公式可以简化，具体见公式（1）～（3）。
Fx=248.32ap1.2 （1）Fy=213.32ap0.9 （2）Fz=722.77ap （3）由上述公式可见，只要切削深度ap改变，切削力数值也会发生变化。
文章就是利用UG软件，找到刀具在确定的进给量和切削速度条件下所承受的最大切削深度。
即可通过公式求出刀具所能承受的极限载荷数值。
2 UG环境下车刀的受力分析2.1 试验参数试验条件：工件材料为碳素钢，刀具材料为W18Cr4V高速钢，刀体几何尺寸：BH=16mm×16mm，L=116mm。
车刀主要角度：车刀主要角度：前角？酌0=0°，后角？琢o=5°，主偏角？资r=90°，副偏角？资’r=3°，刃倾角？姿s=-0°。
刀具材料的机械性能：许用应力[？滓]=392MPa；弹性模量E=225GPa；泊松比？滋=0.29；密度8.26×10-8g/cm3。
钢结构 荷载 受力 计算
钢结构荷载受力计算钢结构是一种重要的建筑结构形式，主要由钢构件组成。
在建筑工程中，钢结构是承受荷载的重要组成部分，因此，荷载和受力计算是钢结构设计的重要环节。
一、荷载计算1.1 荷载分类荷载是指所受外部力的大小和方向。
荷载分类主要有以下几种类型：(1) 死载：建筑结构本身的重量和永久性荷载，如墙体、楼板、管道、设备等。
(2) 活载：人员、家具、设备、雪、风等时间、地点和情况不确定的荷载。
(3) 地震、水流等自然环境荷载。
(4) 风荷载：建筑物受风力的作用。
(5) 温度荷载：膨胀和收缩产生的荷载。
1.2 荷载标准荷载标准是指确定建筑物所需荷载的标准要求。
国内外常用的荷载标准有：(1) GB50009-2012《建筑结构荷载规范》(2) JGJ3-2010《建筑荷载规范》(3) AISC-LRFD《美国钢铁协会钢结构规范》(4) ASCE7-05《美国土木工程师学会规范》(5) CSA S16-09《加拿大规范》在设计钢结构时，应根据所在地区的荷载标准，按照相关计算方法进行荷载计算。
二、受力计算在荷载计算完成之后，需要对钢结构的受力进行计算，以确定钢构件的尺寸和数量。
受力计算可以分为以下几个步骤：2.1 确定节点的受力状态钢结构的受力主要集中在节点处，因此需要先确定节点的受力状态。
节点的受力状态可分为以下两种类型：(1) 水平受力状态：主要包括剪力、弯矩和轴力。
(2) 垂直受力状态：主要包括压力、拉力和弯矩。
2.2 计算节点受力在确定节点的受力状态之后，需要通过杆件刚度计算节点受力。
节点受力计算需要使用一些基本公式，根据公式代入相应的参数进行计算。
在计算节点受力时，需要将节点转化为一个静力学系统，逐一计算每个杆件的受力状态。
2.3 受力分析在计算节点受力之后，需要进行受力分析，以确定钢构件的尺寸和数量。
受力分析主要包括以下几个步骤：(1) 确定节点平衡方程式。
(2) 根据节点平衡方程式计算各支杆件的力大小和方向。
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专题四．受力分析
受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应受力图。
1．受力分析的注意事项
(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力．
(2)只分析根据性质命名的力．
(3)每分析一个力，都应找出施力物体．
(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力．
2．受力分析的常用方法：隔离法和整体法
（1）．隔离法
为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法．
运用隔离法解题的基本步骤是：
○1明确研究对象或过程、状态；
○2将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来；
○3画出某状态下的受力图或运动过程示意图；
○4选用适当的物理规律列方程求解．
（2）．整体法
当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法．运用整体法解题的基本步骤是：
○1明确研究的系统和运动的全过程；
○2画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图；
○3选用适当的物理规律列方程求解．
隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快．
◎例题评析
【例9】如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。
若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，试分析小车受哪几个力的作用
【说明】 M与墙有接触，但是否有挤压，应由M和m的状态决定。
若m沿M加速下滑，加速度为a，则墙对M就有弹力作用，弹力F N水平.
【注意】①为防止丢力，在分析接触力时应绕研究对象观察一周，对每个接触点要逐一分析。
②不能把作用在其它物体上的力错误地认为通过力的传递作用在研究对象上。
③正确画出受力示意图。
画图时要标清力的方向，对不同的力标示出不同的符号。
【例10】一个底面粗糙，质量为M 的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面夹角
为300
，现用一端固定的轻绳系一质量为m 的小球，小球与斜面的夹角为30。
，如图所示。
(1)当劈静止时绳子中拉力大小为多少?
(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的岸倍，为使整个系统静止，μ值必须符合什么条件?
【分析与解答】 (1)以水平方向为x 轴，建立坐标系，并受力分析如图所示。
(2)以劈和小球整体为研究对象，受力分析如图
【例11】如图所示，质量为m ，横截面为直角三角形的物块ABC ，
∠ABC =α，AB 边靠在竖直墙面上，F 是垂直于斜面BC 的推力，现物块
静止不动，则摩擦力的大小为_________。
【例12】如图所示，物体的质量为2kg ，两根轻绳AB 和AC 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F ，若要使两绳都能伸直，求拉力F 的大小范围。
【分析与解】：作出A 受力图如图28所示，由平衡条件有：
F.cos θ-F 2-F 1cos θ=0,
Fsin θ+F 1sin θ-mg=0
要使两绳都能绷直，则有：F 10,02≥≥F
由以上各式可解得F 的取值范围为：N F N 340320≤≤。
C。