4分析物体的受力情况
受力分析的一般顺序
受力分析的一般顺序
1力学分析
力学分析是分析力学系统中力和应力的一种技术,注重对系统中物体产生的力和应力变化的分析。
它旨在帮助给出物体间受力情况,并利用物体受力状况监测物体结构应力分布、物体受力状况突变点等,从而版本结构的强度和稳定需求。
2受力分析的一般步骤
(1)确定受力系统:受力系统是分析受力过程的物体组成。
(2)建立受力模型:将受力系统中的各个物体建立立体与平面的几何模型,以识别物体的形状、结构,确定物体柔性特性。
(3)确定受力状态:在每个力学体系中,有许多自由度,受力状态是力学体系每个自由度的变化和力学体系中每个物体受力情况。
(4)分析受力状况:分析各物体受力情况,包括各物体间受力情况,全系统受力变化情况、消耗能量情况,应力分布情况,突变点情况等。
(5)确定计算结果:计算结果是受力分析的最终目的,根据分析结果可以对系统的受力情况和结构强度稳定需求提出建议和改进措施,以满足结构的强度和稳定性要求。
3结论
受力分析是重要的力学计算工作,它可以帮助我们了解物体间受力情况,充分发挥物体本身性能,确保结构的稳定性,受力分析的一般步骤为确定受力系统、建立受力模型、确定受力状态、分析受力状态及确定计算结果。
物体的受力分析
物体的受力分析单字体块物体的受力分析是物理学中的一个关键概念,它帮助我们理解和描述物体所受到的力对其运动状态的影响。
在本文中,我们将深入探讨物体受力分析的原理和应用。
1. 受力的定义和类型在物理学中,力被定义为改变物体运动状态的原因。
根据力的来源和性质,我们可以将受力分为几类。
其中,重力是指物体受到地球或其他天体吸引而产生的力;弹力是指当物体被压缩或拉伸时,所产生的力;摩擦力是指当两个物体之间有相对运动时,所产生的阻碍运动的力。
此外,还有其他力如电力、磁力等。
2. 牛顿第一定律牛顿第一定律,也被称为惯性定律,指出一个物体如果没有受到外力作用,将保持静止状态或匀速直线运动。
换句话说,在没有外力干扰的情况下,物体将继续保持其运动状态。
3. 牛顿第二定律牛顿第二定律是物体受力分析的核心概念。
它表达了力、质量和加速度之间的关系。
根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体的质量和加速度的乘积。
数学表达式为F = ma,其中F表示合力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
4. 受力分析的步骤为了进行受力分析,我们可以按照以下步骤进行:4.1 确定物体所受的所有力首先,要确定物体所受的所有力,包括已知的外力以及可能存在的内力。
外力可以通过观察和实验得出,而内力则来自于物体内部的相互作用。
4.2 绘制力的图示在受力分析中,绘制力的图示可以帮助我们对力的方向和大小进行可视化。
例如,使用箭头表示力的方向,并使用合适的比例表示力的大小。
4.3 分解力向量对于某些复杂的情况,我们可以将力向量分解成更简单的分力,以便更好地理解和计算。
分力的方向和大小可以通过几何分析或三角函数的知识来确定。
4.4 确定合力的大小和方向通过将所有的力向量相加,可以确定物体所受合力的大小和方向。
记住,在受力分析中,向右和向上的力为正,向左和向下的力为负。
4.5 计算加速度根据牛顿第二定律,通过已知的合力和物体的质量,我们可以计算出物体的加速度。
物体的受力(动态平衡)分析及典型例题
物体的受力(动态平衡)分析及典型例题受力分析就是分析物体的受力,受力分析是研究力学问题的基础,是研究力学问题的关键。
受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。
一.几种常见力的产生条件及方向特点。
1.重力。
重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,只要物体在地球上,物体就会受到重力。
重力不是地球对物体的引力。
重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。
重力的方向:竖直向下。
2.弹力。
弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
·判断弹力有无的方法:假设法和运动状态分析法。
弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同。
弹力的方向的判断:面面接触垂直于面,点面接触垂直于面,点线接触垂直于线。
【例1】如图1—1所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。
图a 中接触面对球无 弹力;图b 中斜面对小球 有 支持力。
`【例2】如图1—2所示,判断接触面MO 、ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。
水平面ON 对球 有 支持力,斜面MO 对球 无 弹力。
【例3】如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力。
a 图中物体A 静止在斜面上。
b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。
¥c 图中A 球光滑,O 为圆心,O '为重心。
图1—1a b图1—2;【例4】如图1—6所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m 的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;(2)小车以加速度a 水平向右加速运动;(3)小车以加速度a 水平向左加速运动;(4)加速度满足什么条件时,杆对小球的弹力沿着杆的方向。
%3.摩擦力。
摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
受力分析的方法
受力分析的方法受力分析是工程力学中的一个重要内容,它是研究物体受到外力作用后所产生的力学效应的方法。
在实际工程中,我们经常需要对物体的受力情况进行分析,以便确保结构的稳定性和安全性。
下面将介绍一些常用的受力分析方法。
1.平衡法。
平衡法是最基本的受力分析方法之一,它基于牛顿第一定律,即物体静止或匀速运动时,受力平衡。
在进行受力分析时,我们可以利用平衡法来确定物体所受的外力大小和方向,从而进一步分析物体的受力情况。
2.力的合成与分解。
力的合成与分解是受力分析中常用的方法之一。
当物体受到多个力的作用时,我们可以利用力的合成将这些力合成为一个合力,然后再利用力的分解将合力分解为多个分力,以便更清晰地分析物体的受力情况。
3.自由体图法。
自由体图法是一种通过绘制物体受力情况的示意图来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时,我们可以将物体从整体中分离出来,然后绘制物体的自由体图,标注出物体所受的外力和支持反力,从而进行受力分析。
4.力矩法。
力矩法是一种通过计算力对物体产生的力矩来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时,我们可以利用力矩法来确定物体所受的外力对其产生的力矩,从而进一步分析物体的受力情况。
5.应力分析法。
应力分析法是一种通过计算物体内部的应力分布来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时,我们可以利用应力分析法来确定物体内部各点的应力大小和方向,从而进一步分析物体的受力情况。
总结。
受力分析是工程力学中的重要内容,通过合理的受力分析可以帮助我们更好地理解物体的受力情况,确保结构的稳定性和安全性。
在实际工程中,我们可以根据具体情况选择合适的受力分析方法来进行分析,以便更好地解决工程问题。
希望本文介绍的受力分析方法对大家有所帮助。
物理受力分析的方法
物理受力分析的方法
物理受力分析是通过对物体受力情况进行研究和分析,以确定物体所受力的性质、大小和方向。
以下是一些常见的物理受力分析方法:
1. 自由体图法:将物体从它所受到的外力中抽象出来,以便观察和分析各个力的作用情况。
可以绘制一个自由体图来表示物体和作用于该物体的所有力,并考虑物体所受的力和力的性质。
2. 力的分解法:将作用在物体上的力分解为平行或垂直于某一方向的分力,以便更好地分析力的作用效果和其它因素。
这个方法特别适用于复杂的受力情况。
3. 牛顿定律:利用牛顿定律分析物体的运动和力的作用。
第一定律说物体将保持原来的状态,或保持静止或匀速直线运动,除非有一个外力作用于它。
第二定律描述了力和物体加速度之间的关系,即力等于物体的质量乘以加速度。
第三定律说明了对于每个力的作用都会有一个相等大小但方向相反的反作用力。
4. 系统分析法:分析多个物体之间的相互作用和对其的作用力。
这种方法适用于系统中的物体相互关联并相互影响的情况。
5. 能量守恒原理:利用能量守恒原理分析物体的受力和受力后的行为。
这个方法特别适用于涉及运动和能量变化的问题。
以上是一些常见的物理受力分析方法,根据具体的受力情况和问题,可以选择合适的方法进行分析。
物体的受力分析
三、分析方法
1、隔离法:将研究对象隔离出来单独分析。
例1:物体以一定的速度V冲上粗糙的斜面,分 析物体在向上运动时的受力情况。
V f G
FN
例2:用力F作用在物体B上,AB以相同的速度, 一起向右作匀速直线运动,各接触面均粗糙,分 析物体AB的受力情况,分别画出A、B的受力 示意图。 V
A
B
F
例3:用F=10N的力作用在物体A上,A、B两 物体均静止不动,求地面对物体B的摩擦力。 A B F
拓展
练习
A B C D
F
2、整体法:将两个或者两个以上的物体作为 一个整体来分析,只分析整体所受外力,而不 分析内部受力。 例4:上一题中,分析B所受的地面对它的静摩 擦力。 A B F
例5:A、B两物体均静止,判断地面对B物体 的摩擦力的方向。 A、水平向左 B、水平向右 A B C、没有摩擦力 D、无法判断 分析:将A、B两物体当作一个整体,水平方向 不受力,则地面对B物体无摩擦力。
拓展练习: A C B
例6:若A、B、C均静止 于水平地面,分析地面对 C物体的摩擦力。
例7:如图所示,A物体静止,B在外力F的作 用下匀速拉出,分别画出A、B的受力示意图, 各个接触面均粗糙。
A B F
1、画出图AB各物体所受的力(球面和竖直墙 面光滑,其它粗糙)
2、分析下列各图中A、B物体都处于静止状态, 分析它们的受力情况,作出受力分析图 F
B A
A B
B
A
物体的受力分析
物体受力分析是力学知识中的基础内容,也 是重要内容,正确分析物体的受力情况,是研 究力学问题的前提和关键,是必须掌握的基本 功。
土木工程力学教案——物体的受力分析与受力图
第一节物体的受力分析与受力图一、脱离体和受力图在力学求解静力平衡问题时,一般首先要分析物体的受力情况,了解物体受到哪些力的作用,其中哪些是已知的,哪些是未知的,这个过程称为对物体进行受力分析。
工程结构中的构件或杆件,一般都是非自由体,它们与周围的物体(包括约束)相互连接在一起,用来承担荷载。
为了分析某一物体的受力情况,往往需要解除限制该物体运动的全部约束,把该物体从与它相联系的周围物体中分离出来,单独画出这个物体的图形,称之为脱离体(或研究对象)。
然后,再将周围各物体对该物体的各个作用力(包括主动力与约束反力)全部用矢量线表示在脱离体上。
这种画有脱离体及其所受的全部作用力的简图,称为物体的受力图。
对物体进行受力分析并画出其受力图,是求解静力学问题的重要步骤。
所以,必须掌握熟练选取脱离体并能正确地分析其受力情况。
二、画受力图的步骤及注意事项1、确定研究对象取脱离体应根据题意的要求,确定研究对象,并单独画出脱离体的简图。
研究对象(脱离体)可以是单个物体、也可以是由若干个物体组成的系统,这要根据具体情况确定。
2、根据已知条件,画出全部主动力。
应注意正确、不漏不缺。
3、根据脱离体原来受到的约束类型,画出相应的约束反力对于柔索约束、光滑接触面、链杆、可动铰支座这类约束,可以根据约束的类型直接画出约束反力的方向;而对于铰链、固定铰支座等约束,经常将其反力用两个相互垂直的分力来表示;对固定支座约束,其反力则用两个相互垂直的分力和一个反力偶来表示。
约束反力不能多画,也不能少画。
如果题意要求明确这些反力的作用线方位和指向时,应当根据约束的具体情况并利用前面的有关公理进行确定。
同时,应注意两个物体之间相互作用的约束力应符合作用力与反作用力公理。
4、要熟练地使用常用的字母和符号标注各个约束反力,注明是由哪一个物体(施力体或约束)施加。
注意要按照原结构图上每一个构件或杆件的尺寸和几何特征作图,以免引起错误或误差。
5、受力图上只画脱离体的简图及其所受的全部外力,不画已被解除的约束。
物理受力分析知识点总结
物理受力分析知识点总结受力分析是物理学中非常重要的一个概念,它对于解决物体的平衡和运动问题至关重要。
在解题过程中,合理地分析物体所受到的各种力对物体的影响,可以帮助我们更好地理解物体的运动规律。
在本文中,我们将从受力的分类、受力的合成与分解、平衡条件和牛顿三定律等方面进行总结和讨论。
一、受力的分类1、接触力接触力是指物体之间由于接触而产生的力,它包括摩擦力、支持力和弹力等。
其中,摩擦力是两个物体接触时由于相互之间的不规则性而产生的阻碍相对滑动的力,方向与相互接触面的切线方向相反;支持力是指支撑物体的支撑面对物体的作用力,通常是垂直向上的;弹力是指两个物体之间由于相互接触而产生的具有弹性的力,方向与接触面法线方向相反。
2、重力重力是地球对物体的吸引力,它的大小与物体的质量成正比,与物体的重量有关,方向始终指向地球的中心。
3、电磁力电磁力是由于物体带电荷而产生的相互作用力,包括静电力和磁力。
静电力是指电荷之间相互作用的力,它可以是引力也可以是斥力,力的大小与电荷数量的大小和互相间的距离有关;磁力是指由于带电粒子在运动而产生的力,并且它们之间的作用与磁场的性质有关。
4、弹力弹力是由于物体弹性形变而产生的力,和物体的形变程度成正比,可以使物体恢复原来的形状。
5、拉力拉力是指绳、绳索等细长的物体对物体施加的张力,它的方向沿着绳的方向。
6、压力压力是指固体、液体或气体在单位面积上对物体施加的力,方向垂直于物体的表面。
以上所述为受力的几种基本分类,我们在受力分析时可以将物体所受到的各种力分解成几个基本力,再进行综合分析。
二、受力的合成与分解受力的合成与分解是物理学中一个非常重要的概念,它可以帮助我们更好地理解物体的受力情况,并在解题过程中提供一种有效的分析工具。
受力的合成是指将多个力合成为一个等效的力,以简化问题的分析;受力的分解是指将一个力分解为两个或多个部分力,以更好地分析所受的力的情况。
在受力的合成过程中,我们通常采用平行四边形法则或三角形法则来求出合成力的大小和方向。
物体的受力分析
FN
f
F
G
分析:
匀速直线
F合 为0
水平方向合力为0
竖直方向合力为0 f=µ FN=µG
f =F
FN=G
4
摩擦力f可以单独计算
4、物体在水平面上受到与水平方向成300 角的外力F而处于静止
FX=F cos300 Fy=F sin300
静摩 擦力
y
FN
Fy
F
300
f
x
FX
分析:
静止
F合 为0
物体的受力分析
1
一、物体在水平面上
1、物体在水平面上处于静止
FN
分析:
G
静止
F合 为0
FN=G
2
2、物体在水平面上受到水平向右的外力F 而处于静止
静摩擦 力
FN
f
F
G
分析: 静止 F合 为0
水平方向合力为0
竖直方向合力为0
f =F
FN=G
3
3、物体在水平面上受到水平向右的外力F 而向右匀速直线运动
6
G
摩擦力f可以单独计算
二、物体在斜面上
1、物体在斜面上处于静止
y
FN
f
x
Gx
GX=G
sin300
300
300
Gy
Gy=G cos300
分析:
G
静止
F合 为0
沿斜面方向合力为0
f = Gx
垂直斜面方向合力为0 FN=Fy
7
y
FN
2、物体在斜面上匀速下滑
Gx
f
x
GX=G
sin300
300
300
物体的受力分析教案
物体的受力分析教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握物体受力的基本概念和原理。
2. 培养学生运用受力分析解决实际问题的能力。
3. 帮助学生理解受力分析在物理学和工程学等领域的应用。
二、教学内容1. 物体受力的概念:什么是力,力的分类。
2. 受力分析的方法:力的合成与分解,平衡条件的应用。
3. 常见力的性质和作用效果:重力、弹力、摩擦力等。
4. 受力分析的实际应用:静力学和动力学的相关问题。
5. 物体受力分析的案例分析与实践。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解物体受力的基本概念和原理。
2. 采用案例分析法,分析实际问题中的受力情况。
3. 采用实验法,让学生通过实验观察和分析物体的受力现象。
4. 采用讨论法,引导学生进行思考和交流,提高解决问题的能力。
四、教学准备1. 准备相关的教学PPT和教学素材。
2. 准备实验器材,如弹簧测力计、重物等。
3. 准备案例题目和相关问题,以便进行讨论和分析。
五、教学过程1. 导入:通过简单的例子引入物体受力的概念,激发学生的兴趣。
2. 讲解:讲解物体受力的基本概念和原理,如力的分类、受力分析的方法等。
3. 案例分析:分析实际问题中的受力情况,让学生理解受力分析的应用。
4. 实验观察:进行实验,让学生观察和分析物体的受力现象,加深对受力分析的理解。
5. 讨论与交流:引导学生进行思考和交流,分享受力分析的心得体会。
6. 总结与复习:总结本节课的重点内容,布置作业,进行复习巩固。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对物体受力分析的理解程度。
2. 作业布置:布置相关的习题,让学生巩固所学知识。
3. 实验报告:评估学生在实验中的观察、分析和解决问题的能力。
4. 小组讨论:评估学生在讨论中的参与程度和合作能力。
七、教学难点与重点1. 难点:理解力的合成与分解,掌握平衡条件的应用。
2. 重点:掌握物体受力分析的方法,能够解决实际问题。
八、教学反思1. 反思教学方法:根据学生的反馈,调整教学方法,提高教学效果。
第二章材料力学之物体的受力分析报告
四、讨论 〔1关于二力构件的概念 作用在刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是: 二力大 小相等、方向相反并作用在一条直线上.所以只要构件是两 点受力〔包括主动力和约束力,则此构件一定是二力构件,此 时杆所受的力一定沿两点的连线.
4、滚动铰链约束:在铰链支座和光滑之间装有几个辊轴即 构成滚动铰链约束,如图1-8〔a,其力学简图如图1-8〔b、图18〔c、图1-8〔d所示.
特点:只能限制被约束物体沿着支撑面法线方向的运动〔既 包括趋向支撑面的运动,也包括背离支撑面的运动,而不能限 制其沿着支撑面切向的运动. 因此,此类约束的约束力垂直于支撑面并通过铰链中心向上或 向下,具体通过求解平衡方程确定.通常用FA表示,如图1-8〔e
二、受力图
把朔研究的物体从周围的物体中分离出来,得到的物体成为 研究对象或隔离体,然后标出研究对象上所受的力〔包括主 动力和约束力,即得到受力图.
画受力图的要点: 正确选择研究对象. 在研究对象上画出主动力. 在解除约束的地方画出约束力. 物系中两物体间的作用力应遵循作用力和反作用力原理
下面举例说明.
解:
〔1以杆AB为研究对象
〔2画出主动力:重力P
〔3画出约束反力:两段绳子对杆的拉力FT1、FT2;固定铰 链支座A处的约束力通过铰链中心,但是方向不能确定,用通过A 点的两个正交分力FAx、FAy表示. 〔4得到杆AB的受力图:如图1-12〔b所示.
例1-3:画出如图1-13〔a所示图中,梁AC和CD的受力图.不计 梁的自重,所有约束均为理想约束.
高中物理必修一第三章-力 物体的平衡4:受力分析
专题四.受力分析◎知识梳理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.受力分析的依据(1)依据各种力的产生条件和性质特点,每种力的产生条件提供了其存在的可能性,由于力的产生原因不同,形成不同性质的力,这些力又可归结为场力和接触力,接触力(弹力和摩擦力)的确定是难点,两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件,弹力产生原因是物体发生形变,而摩擦力的产生,除物体间相互挤压外,还要发生相对运动或相对运动趋势。
(2)依据作用力和反作用力同时存在,受力物体和施力物体同时存在。
一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力,找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的;另一方面,依据作用力和反作用力的关系,可灵活变换研究对象,由作用力判断出反作用力。
(3)依据物体所处的运动状态:有些力存在与否或者力的方向较难确定,要根据物体的运动状态,利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。
2.受力分析的程序(1)根据题意选取研究的对象.选取研究对霖豹原慰是要使对留题懿研穷尽量藩侵j研究对象可以是单个物体或物体的某一部分,也可以是由几个物体组成的系统.(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来,为防止漏掉某个力,要养成按一般步骤分析的好习惯.一般应先分析重力;然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力;最后再分析其他场力(电场力、磁场力)等.(3)每分析一个力,都要想一想它的施力物体是谁,这样可以避免分析出某些不存在的力.如竖直上抛的物体并不受向上的推力,而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”.(4)画完受力图后要进行定性检验,看一看根据你画的受力图,物体能否处于题目中所给的运动状态.3.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.4.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。
第4节 物体的受力分析和受力图
第 4 节 物体的受力分析和受力图 第一章 静力学基础
画约束反力时应当注意的问题
将约束按照性质归入某类典型约束。根据典型约束 的约束反力特征,可确定反力的作用点﹑作用线方 向和力的指向。这是分析约束反力的基本出发点。
运用二力平衡条件或三力平衡汇交定理确定某些约 束反力。
按照作用力和反作用力规律,分析两个物体之间的 相互作用力。讨论作用力和反作用力时,要特别注 意明确每一个力的受力体和施力体。研究对象是受 力体,要把其它物体对它的作用力画在它的受力图 上。当研究对象改变时,受力体也随着改变。
第 4 节 物体的受力分析和受力图 第一章 静力学基础
例1-1 质量为m的球,用绳挂在光滑的铅直墙上, 如图所示。试画出此球的受力图。
解(1)以球为
研究对象,画出 分离体。解除绳
FT
和墙的约束。
(2)画主动力 G 。
(3)画出绳的约
束 面反约束力反FT力和F光N 。滑
FN G
第 4 节 物体的受力分析和受力图 第一章 静力学基础
第 4 节 物体的受力分析和受力图 第一章 静力学基础
物体受力的几个术语
受力分析:工程中,为了求出未知的约束反力,需 要根据已知力,应用平衡条件求解。为此,先要确 定构件受了几个力,各个力的作用点和力的作用方 向,这个分析过程称为物体的受力分析。
受力分类:作用在物体上的力可分为主动力和被动 力两类。约束对于物体的反力是未知的被动力。约 束反力以外的其它力统称为主动力。
物体的受力分析
古典力学理论在实践中又都出现了矛盾, 表现出真理的相对性。在新条件下,必 须修正原有的理论,建立新的概念,才 能正确指导实践,改造世界,并进一步 地发展力学理论,形成新的力学分支。 力学基础是一门理论性较强的技术 基础课。 学习理论力学的目的是: 1.直接解决工程问题。 2.是学习一系列后续课程的重要基础。
可用二个通过轴心的正交分力 Fx , Fy 表示。
(2) 、光滑圆柱铰链
约束特点:由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成, 如剪刀。
约束力:
光滑圆柱铰链:亦为孔与轴的配合问题,与轴承一 样,可用两个正交分力表示。
其中有作用反作用关系 Fcx Fcx , Fcy Fcy
一般不必分析销钉受力,当要分析时,必须把销 钉单独取出。
取AB 梁,其受力图如图 (c)
CD 杆的受力图能否
画为图(d)所示?
若这样画,梁 AB的受 力图又如何改动?
例1-4 不计三铰拱桥的自重与摩 擦,画出左、右拱 AB, CB 的受力图与系统整体受力 图。
解:
右拱 CB 为二力构件,其受 力图如图(b)所示
取左拱AC ,其受力图 如图(c)所示
约束力:比径向轴承多一个轴向的约束反力,亦有三 个正交分力 FAx , FAy , FAz。
(1)光滑面约束——法向约束力 FN (2)柔索约束——张力 FT
(3)光滑铰链—— FAy FAx
(4)滚动支座—— FN⊥光滑面
球铰链——空间三正交分力
止推轴承——空间三正交分力
(3) 固定铰链支座
约束特点: 由上面构件1或2 之一与地面或机架固定而成。
约束力:与圆柱铰链相同
以上三种约束(经向轴承、光滑圆柱铰链、固定 铰链支座)其约束特性相同,均为轴与孔的配合 问题,都可称作光滑圆柱铰链。
4物体系统的受力分析
α
FAX
A B
FAY F B
FB
画AC杆、BD 带滑轮、整体 受力图。
D
C
A
B
D
A
F'A
B
FBX FBY
FT
G
D A
FC
C
FT FT
C
FC
B
FBX FBY
FA
A
FT G
画AB杆、C物、 整体受力图。
B
A A
FAX
G1
FAY
FBXB G1
G2 C
FBY
FAX FAY
B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
F'BY F'BX
G2
C
G1
二、结构的计算简图
3.荷载的简化
(1)荷载的分类: A.按其作用在结构上的时间分为恒载和活荷载 B.按其作用在结构上的分布情况分为分布荷载和集中 荷载 C.按作用在结构上的性质分为静力荷载和动力荷载 (2)在计算简图中一般将荷载简化为作用在构件 纵向轴线上的线荷载、集中力和集中力偶
思考题 如图所示,各物体处于平衡,试判断各图中所画受
力图是否正确?原因何在?
A
B F'BX
45° B
FAY
FAY
FTH
C
例: 如图所示为一简易起重架计算简图。它 由三根杆AC、BC和DE连接而成,A处是固定铰 支座,B处是滚子,相当于一个可动铰支座, C处安装滑轮,滑轮轴相当于销钉。在绳子的 一端用力FT拉动使绳子的另一端重量为G重物 匀速缓慢地上升。设忽略各杆以及滑轮的自 重。试对重物连同滑轮、DE杆、BC杆、AC杆、 A AC杆连同滑轮和重物、整个系统进行受力分 析并画出它们的受力图。 FCY
物体的平衡受力分析――特例及规律
《高考专栏――物理》 力 物体的平衡――特例及规律物体在受力平衡条件下,可以是静止的,也可以是匀速直线运动或匀速转动,还有的物体虽然在运动中受力不平衡,但过程进行得很“缓慢”也可以认为运动中的每个状态是受力平衡的,这样就能够按受力平衡来处理。
总的来看,物体受力平衡时,应该同时满足两个条件:一是合力为零,二是合力矩为零。
而在不同的特殊条件下,又有一些各自具体的特点及规律,下面就对几种特例进行分析。
问题1:弄清滑动摩擦力与静摩擦力大小计算方法的不同。
当物体间存在滑动摩擦力时,其大小即可由公式f N =μ计算,由此可看出它只与接触面间的动摩擦因数μ及正压力N 有关,而与相对运动速度大小、接触面积的大小无关。
正压力是静摩擦力产生的条件之一,但静摩擦力的大小与正压力无关(最大静摩擦力除外)。
当物体处于平衡状态时,静摩擦力的大小由平衡条件∑=F 0来求;而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求。
例1、 如图1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_________。
分析与解:物块ABC 受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡,由平衡条件不难得出静摩擦力大小为f mg F =+sin α。
例2、如图2所示,质量分别为m 和M 的两物体P 和Q 叠放在倾角为θ的斜面上,P 、Q 之间的动摩擦因数为μ1,Q 与斜面间的动摩擦因数为μ2。
当它们从静止开始沿斜面滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P 受到的摩擦力大小为:A .0; B. μ1mgcosθ; C. μ2mgcosθ; D. (μ1+μ2)mgcosθ;分析与解:当物体P 和Q 一起沿斜面加速下滑时,其加速度为:a=gsinθ-μ2gcosθ.因为P 和Q 相对静止,所以P 和Q 之间的摩擦力为静摩擦力,不能用公式f N =μ求解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
确。
))
(复习课课题名称:物体受力分析注意a.是否漏力、多力。
b.受力方向是否正确。
c.表示是否完善。
___________
姓名__________ 小组班级__________
学习目标:三、迁移应用
1、知识与技能学会对物体进行受力分析;能作出物体的受力示意图;结合受力分析步骤,分析解决下列问题:
通过对物体进行受力分析,学会整体法和隔离法。
、过程与方法2类型1:水平面问题
培养学生学以致用的能力;3、情感态度价值观例1、箱子A在F的作用下,在水平面静止,画出箱子所受各力的示意图。
难点:不漏力,不多力重点难点:重点:隔离法受力分析过程F
导学流程:F
一、了解感知:初步学习、复习讲授(一)练1、如图所示,箱子在F的作用下,沿粗糙水平面向右做匀速直线运动。
画出箱子所受各 1.1、受力分析力的示意图。
定义:把指定的物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出类型2:竖直
面问题受力示意图,这个过程就是受力分析。
例1、如图9所示,某同学用压力传感器(图中未画出)将木块垂直压在物体的受力,就是其他物体对研究对象的作用力。
F
时,木块刚好沿竖直墙壁匀速下竖直墙壁上。
当压力传感器显示的示数为F、隔离法:将研究对象与周围物体分隔开的方法。
1.2滑,画出此时箱子所受各力的示意图。
图9 二、深入学习
练1.(16会考)如图2所示,木块沿竖直墙壁下落,木块的受力情况是() 2.1例题讲解A.只受重力B.受到重力和摩擦力1例、画出的所受各力的示意图A
C.受到重力、摩擦力和弹力D.受到重力和弹力 F
A
A
练2、如图所示,一个半径为r、重为G的圆球,被长为r的细绳挂在竖 A
(静止)向右运动,地面粗糙)A (
直的光滑的墙壁上,绳与墙所成的角度为30°,画出此时圆球所受各力的示意图。
、规律总结:2.2受力分析步骤2.2.1类型3:斜面问题?(重力①确定研究对象。
(单个物体、
节点)②按重力弹力摩擦力的顺序分析物体受力。
例1、如图3所示,滑块沿光滑斜面下滑的过程中,滑块所受到的力有并标力围绕研究对象寻找接触面或接触点,再利用条件找弹力摩擦力)?③作出受力示意图, A. 重力、支持力、滑动摩擦力 B. 重力、压力 C. 下滑力、(正确画出物体受力示意图:不要求严格画出每个力的大小,但是方向必须准的符号并检查。
3
图
支持力 D.重力、支持力、课堂检测:
1、有四位同学把斜面对重物的支持力分别画成图2-1中的四种,其中哪个图画的对?( 练1、如图3所示,滑块沿粗糙斜面加速下滑的过程中,滑块所受到的力)
有滑动摩擦力压力、下滑力、A.下滑力、支持力、滑动摩擦力 B.
滑动摩擦力静摩擦力C.重力、压力、 D.重力、支持力、3
图、在机场和港口,常用输送带运送行李,旅客的行李箱随输送带一起练2
2.物体沿水平面向左滑动图2-3,受到摩擦力f,以下各图中正确表示f方向的是( ) 匀速运动,如图6所示。
(1)在图上画出行李箱所受各力的示意图并用相应字母标示;
2)在下面表格中填写行李箱所受各力的名称、施力物体。
(
受力名施力物体绳子B,图bA和图C中平面水平3.下列个图中,各个面都是光滑的,小球处于静止状态,其中,图) 平面物体间有弹力作用的是哪个图?(图2-2)( 竖直,那么,a
6
图:其它问题类型4
1例C.下左图中的物体处于静止状态,画出节点点所受各力的示意图
37oA )
,受到的力是( 4.放在光滑斜面上加速下滑的物体B
C 下滑力和斜面的支持力重力B, A重力和斜面的支持力,下滑力和正压力,
斜面的支持力和加速力D重力斜面支持力C重力,D
的固定斜面上,则4所示,一个木箱静止在倾角为θ5. .如图点吊一质量为1. 练如上图BO37o 绳与水平方向的夹角是,O绳呈水平状态,在AO7所示,C
.木箱受到两个力作用B A.木箱受到四个力作用O的人。
画出节点所受各力的示意图。
60kg D.木箱所受的合力不等于零C.木箱一定受到摩擦力作用小结:受力分析口诀)
( 则它的受力情况是6降落伞在空中匀速竖直下落, 重力弹力摩擦力绕其一周找受力
研究对象先确立不画合力与分力B受到空气阻力和重力空气阻力和风力A受到重力, 根据以上学习讨论:【合作学习】只受到重力只受到空气阻力 C D ? 2:说明受力分析的步骤和口诀分别是什么1:说明怎样才能保证不漏力或多力?5-6
家庭作业:完成检测题1-4 课堂作业:检测题.。