理论力学典型解题方法
理论力学1-解题技巧总结
9,绳索两端拉力相等的条件:1,假设两个力直接作用在中间无任何物体的绳索上,且绳索无质量,那么该绳索两端的力大小相等;2,绳索绕定滑轮两端,假设定滑轮不计质量或不转动,那么两端拉力相等。
动量定理---质心的运动变化
动量矩定理---绕质心或绕定点的运动变化
这3个公式都是瞬时表达式,但是功率方程积分后得到的动能定理表达式可以表达一个时间段的能量转换。
前2个公式在求解加速度时要求知道所有的力〔外力和约束力〕,而第3个公式只需要知道做功的力,一般理想约束不做功,所以第3个公式中一般不会出现约束力,这是该公式有别于其他2个公式求解加速度的优越性。
要注意动量矩定理的公式2,在特殊情况下可能出现约束力对某点的矩为0即力臂为0的情况。这种情况下应用该公式一样可以求解局部力未知时的加速度问题。
6,从一个方向如果无法求解〔矢量方程中多于2个未知量〕,应考虑多个矢量方程联立求解。
动力学总结
1,求解动力学问题,第一步是分析各个刚体的整周期的运动状态〔平移、绕定轴转动、一般平面运动〕,第二步是进行受力分析。
2,与静力学、运动学比拟,动力学解决问题的途径可能不止一条!
,,上述三个公式是每个局部〔动量、动量矩、动能〕的核心公式,当然必须记住一些相关的公式。
功率方程中要求每个做功的力的瞬时功率,此时要注意做功的力与该刚体的速度之间的角度问题。
6,注意纯滚动的时候瞬心判定:如一边是绳索一边是地面,瞬心在绳索接触点;如一边是弹簧一边是地面,瞬心在地面接触点;只与地面接触作纯滚动,那么瞬心在地面接触点。
7,当方程数量少于未知量时,可考虑运动学中的速度、加速度关系,增加相应的方程数量解题。
理论力学重难点及相应题解
运动学部分:一、点的运动学重点难点分析1.重点:点的运动的基本概念(速度与加速度,切向加速度和法向加速度的物理意义等);选择坐标系,建立运动方程,求速度、加速度。
求点的运动轨迹。
2.难点:运动方程的建立。
解题指导:1.第一类问题(求导):建立运动方程然后求导。
若已知点的运动轨迹,且方程易于写出时,一般用自然法,否则用直角坐标法。
根据点的运动性质选取相应的坐标系,对于自然法要确定坐标原点和正向。
不管用哪种方法,注意将点置于一般位置,而不能置于特殊位置。
根据运动条件和几何关系把点的坐标表示为与时间有关的几何参数的函数,即可得点的运动方程。
2.第二类问题(积分):由加速度和初始条件求运动方程,即积分并确定积分常数。
二、刚体的简单运动重点难点分析:1.重点:刚体平移、定轴转动基本概念;刚体运动方程,刚体上任一点的速度和加速度。
2.难点:曲线平移。
解题指导:首先正确判断刚体运动的性质。
其后的分析与点的运动分析一样分两类问题进行。
建立刚体运动方程时,应将刚体置于一般位置。
三、点的合成运动(重要)重点难点分析:1.重点:动点和动系的选择;三种运动的分析。
速度合成与加速度合成定理的运用。
2.难点:动点和动系的选择。
解题指导:1.动点的选择、动系的确定和三种运动的分析常常是同时进行的,不可能按顺序完全分开。
2.常见的运动学问题中动点和动系的选择大致可分以下五类:(1)两个(或多个)不坟大小的物体独立运动,(如飞机、海上的船舶等)对该类问题,可根据情况任选一个物体为动点,而将动系建立在另一个物体上。
由于不考虑物体的大小,因此动系(刚体)与物体(点)只在一个点上连接,可视为铰接,建立的是平移动坐标系。
(2)一个小物体(点)相对一个大物体(刚体)运动,此时选小物体为动点,动系建立在大物体上。
(3)两个物体通过接触而产生运动关系。
其中一个物体的接触只发生在一个点上,而另一个物体的接触只发生在一条线上。
选动点为前一物体的接触点,动系则建立在后一物体上。
力学问题解题方法指导
几种常见力学问题及解题思路指导一.解题思路:①明确研究对象。
(对一个物体还是整体?)②对研究对象进行受力分析和运动情况分析(画出受力分析图和运动过程草图),同时还应该把速度、加速度的方向在受力分析图旁边画出来。
③常见问题及方法选择:纯运动学问题(只涉及运动不涉及力的问题)用运动学公式即可静力学问题(平衡问题):三力平衡问题(直接做力的平行四边形,结合三角函数得出结果),三力以上的平衡问题(正交分解法,列Fx =0,Fy=0两个方程);动力学问题(既涉及运动又涉及力的问题):若研究对象在不共线的两个力作用下做加速直线运动,一般用平行四边形定则解题;若研究对象在不共线的三个及以上的力作用下做加速直线运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,一般情况沿加速度方向取一坐标,如沿x轴方向,则列方程Fx =ma,Fy=0)。
④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。
⑤对结果进行检验,是否符合物理事实!解题要养成良好的习惯。
只要严格按照以上步骤解题,同时认真画出受力分析图,标出运动情况,那么问题都能迎刃而解。
二.例题解析例题1.如图所示,1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为300和600,物体质量为m。
(1)现让小车以向右做匀速直线运动,物体与车保持相对静止,求:绳1、2中弹力的大小?(2)现让小车以g向右做匀加速直线运动,物体与车仍保持相对静止,求:绳1、2中弹力的大小?(3)现让小车以2g向右做匀加速直线运动,物体与车仍保持相对静止,求:绳1中弹力的大小?下面是一位同学的解法解:以物体m为研究对象,受力分析如图,由牛顿第二定律得:x:T1cos300-T2cos600=may:T1sin300 + T2sin600 =mg解得:你认为该同学的解法正确吗?如有错误请写出正确的解法.例题2.如图所示,斜面倾角为37°,重100N的物块A放在斜面上,若给重物一个沿斜面向下的速度,重物沿斜面匀速下滑。
理论力学典型解题方法
理论力学典型解题方法(内部资料,仅供重庆理工大学本课堂学生参考)第1章 静力学公式和物体的受力分析一 问题问题1:有哪五大公理,该注意哪些问题? 答:五大公理(静力学) (1)平行四边形法则(2)二力平衡公理(一个刚体)⎩⎨⎧共线大小相等,方向相反,一个刚体②① (3)力系加减平衡原理(一个,刚体)力的可传递性(一个刚体)三力汇交定理 1.通过汇交面 2.共面 (4)作用与反作用力(运动学、变形体) (5)刚化原理问题2:画受力图步骤及应注意的问题? 答:画受力图方法原则:尽量减少未知力个数,使得在做题的第一步就将问题简化,以后根据力学原理所列的方程数目就少一些,求解就方便一些。
步骤:a )根据要求,选取研究对象,去掉约束,先画主动力b )在去掉约束点代替等效的约束反力c )用二力轩、三力汇交,作用力与反作用力方法减少未知量个数,应用三力汇交时从整体到局部或从局部到整体来思考。
d )用矢量标识各力,注意保持标识的一致性。
对于未知大小,方向的力将它设为Fx ,Fy 再标识出。
问题3:约束与约束力及常见的约束(详见课本)物体(系)受到限制就为非自由体,这种限制称为约束,进而就有约束力(约束反力)。
一般,一处约束就有一处约束力。
二典型习题以下通过例题来演示上述介绍的方法。
[例1]由哈工大1-2(k)改编;如图,各处光滑,不计自重。
1)画出整体,AC(不带销钉C),BC(不带销钉C),销钉C的受力图;2)画出整体,AC(不带销钉C),BC(带销钉C)的受力图;3)画出整体,AC(带销钉C),BC(不带销钉C)的受力图。
[解法提示]:应用三力汇交时从整体到局部或从局部到整体来思考,尽量减少未知力个数。
1)由整体利用三力汇交确定F A方向,则AC(不带销钉C)可用三力汇交。
BC(不带销钉C)也三力汇交。
(a) (b) (c) (d) 2)由整体利用三力汇交确定F A方向,则AC(不带销钉C)可用三力汇交。
高中物理力学问题的解题技巧
高中物理力学问题的解题技巧在高中物理学习中,力学是一个重要的模块,也是学生们常常遇到的难点之一。
解题技巧的掌握对于提高解题效率和准确性非常关键。
本文将从常见的力学问题入手,介绍一些解题技巧,帮助高中学生更好地应对力学问题。
一、直线运动问题直线运动问题是力学中最基础也是最常见的问题之一。
在解题时,我们需要明确问题中给出的已知量和所求量,并结合运动学公式进行计算。
以下是一个典型的直线运动问题:【例题】一个小球以10 m/s的速度从斜坡上滚下,滚下斜坡后以15 m/s的速度射出,小球滚下斜坡的时间是多少?解题思路:首先,我们需要明确已知量和所求量。
已知小球滚下斜坡前的速度为10 m/s,滚下斜坡后的速度为15 m/s;所求是小球滚下斜坡的时间。
根据运动学公式v = u + at,我们可以得到滚下斜坡的时间为t = (v - u) / a,其中a为加速度。
由于斜坡上滚下的运动是自由落体运动,加速度为重力加速度g。
将已知量代入计算,可得小球滚下斜坡的时间为t = (15 - 10) / 9.8 ≈ 0.51 s。
通过以上例题,我们可以总结出解决直线运动问题的关键点:明确已知量和所求量,利用运动学公式进行计算。
二、斜面运动问题斜面运动问题是力学中较为复杂的问题之一,需要综合运用力的分解和运动学知识。
以下是一个典型的斜面运动问题:【例题】一个质量为2 kg的物体沿着倾角为30°的光滑斜面下滑,斜面长度为4 m。
物体从斜面顶端滑到底端的时间是多少?解题思路:在解决斜面运动问题时,我们需要将物体的重力分解为平行和垂直于斜面的分力。
平行于斜面的分力将加速物体沿斜面下滑,垂直于斜面的分力将抵消斜面的支持力。
根据牛顿第二定律,物体在沿斜面方向的分力为F = mgsinθ,其中m为物体质量,g为重力加速度,θ为斜面倾角。
根据运动学公式s = ut +1/2at^2,我们可以得到物体滑到底端的时间t = √(2s / a),其中s为斜面长度,a为物体沿斜面方向的加速度。
高中物理力学题解题技巧及练习
高中物理力学题解题技巧及练习引言高中物理力学题是学生研究物理时常遇到的难题之一。
本文将介绍一些解题技巧,帮助学生更好地应对力学题,并提供一些练题供学生练。
解题技巧1. 熟悉基础概念在解力学题之前,首先要熟悉基础概念,例如质点、力、加速度等。
理解这些概念的含义以及它们之间的关系将有助于理解和解决力学题。
2. 描绘力学图像在解力学题时,可以通过绘制力学图像来帮助理解问题。
将问题中的物体、力以及其作用点在图上标示出来,有助于直观地理解问题并找到解题的思路。
3. 列出已知量和未知量在解题时,将已知量和未知量列出来,有助于梳理问题。
已知量是问题中已经给出的物理量,而未知量是需要求解的物理量。
将已知量和未知量列出来后,可以应用相关的物理公式进行计算或推导。
4. 应用适当的物理公式根据问题中给出的条件,选择合适的物理公式进行计算。
熟悉常见的物理公式对于解答力学题非常重要。
在选择物理公式时,要注意将已知量和未知量代入,并根据需要进行变形计算。
5. 检查答案的合理性完成计算后,要对答案进行合理性检查。
可以通过估算、比较大小、单位检查等方法来验证答案的正确性。
如果答案符合物理规律和实际情况,那么很可能是正确的,否则需要重新检查计算过程。
练题1. 小明用力推动一个10kg的物体,产生的加速度是2 m/s^2,请计算所用的力大小。
2. 一个物体质量为5kg,向右运动,受到向左的恒力20N的作用,请计算该物体的加速度。
3. 一个小球从高空自由下落,下落过程中受到的重力作用大小为10N,请计算小球的质量。
4. 一个质量为2kg的物体受到一个10N的水平向右的力的作用,计算该物体的加速度。
5. 一个小车质量为500kg,受到一个向右的恒力1000N的作用,请计算小车的加速度。
以上是一些力学题的解题技巧和练题,希望能够帮助到学生们更好地掌握解题方法和提高解题能力。
Note: The above content offers tips and exercises for solving mechanics problems in high school physics. It provides strategies suchas understanding basic concepts, drawing mechanics diagrams, listing known and unknown quantities, applying appropriate formulas, and checking the reasonableness of answers. The document also includespractice exercises for students to enhance their problem-solving skills in mechanics.。
高中物理力学中的几种实用的简捷解题方法
高中物理力学中的几种实用的简捷解题方法高中物理力学是一门十分重要的学科,其内容较为复杂,难度较大。
在学习物理力学的过程中,解题是一个十分重要的环节。
而解题能力的提高不仅需要学生深厚的理论基础,更需要掌握一些实用的解题方法。
本文将为大家介绍高中物理力学中的几种实用的简捷解题方法。
一、物理图像法物理图像法是解决力学问题中的一种重要方法,它通过物理图像的构建来直观地分析问题,并得出结论。
物理图像法适用于诸如运动学、动力学等方面的问题,对于解决复杂问题具有很好的效果。
在使用物理图像法时,首先要对问题进行分析,了解问题中所涉及到的物理量和条件。
然后根据问题中的条件和要求,构建相应的物理图像,可以是运动曲线图、力、加速度等图。
利用物理图像进行分析,解决问题。
例如在动力学问题中,我们可以通过绘制物体受力图来直观地了解物体所受的力,从而分析物体的运动规律。
在运动学问题中,我们可以通过绘制运动曲线图来了解物体的运动轨迹和速度变化情况。
物理图像法能够帮助学生更形象地了解问题,有助于理解物理问题的本质,提高解题效率。
二、合力分解法合力分解法是解决受力分析问题的一种实用的方法。
在物理力学中,许多问题涉及到多个力同时作用于一个物体上,此时就需要用到合力分解法。
通过将复杂的力拆分成简单的力,可以更清晰地了解力的作用情况,从而更方便地进行力的分析。
当解题时遇到多个力作用于一个物体上的情况,可以采用合力分解法。
首先将各个力按照坐标轴的方向进行合力分解,得到各个力的分量,然后再对分量进行综合分析,求解问题。
在斜面上滑动的问题中,我们可以将物体所受的重力拆分成垂直于斜面方向和与斜面方向平行的两个分量,从而更好地分析物体在斜面上的运动情况。
合力分解法能够将复杂的力分解成简单的力,有助于理清力的作用关系,简化问题的分析,提高解题的效率。
三、动量守恒法动量守恒法是解决碰撞问题的重要方法。
在物理力学中,碰撞问题是一个常见的问题类型,而动量守恒法可以帮助我们更好地解决碰撞问题。
高中物理力学题解题技巧
高中物理力学题解题技巧在高中物理学习中,力学是一个非常重要的内容模块。
力学题目的解题技巧对于学生来说至关重要,它不仅能够帮助学生提高解题效率,还能够培养学生的逻辑思维和分析问题的能力。
本文将从几个常见的力学题型出发,介绍一些解题技巧,帮助学生更好地应对力学题。
一、平抛运动题平抛运动题是力学题中的常见题型,它要求我们根据物体的初速度、初位置和运动时间等已知条件,求解物体的落地位置、落地时间等未知量。
解决这类题目时,我们可以采用以下步骤:1. 确定平抛运动的特点:平抛运动是在重力作用下,物体在水平方向匀速运动的同时,在竖直方向上做自由落体运动。
2. 利用水平方向的运动特点:根据水平方向的匀速运动特点,我们可以利用速度等于位移除以时间的公式,求解物体的水平位移。
3. 利用竖直方向的运动特点:根据竖直方向的自由落体运动特点,我们可以利用位移等于初速度乘以时间加上重力加速度乘以时间的平方的公式,求解物体的竖直位移。
4. 综合水平和竖直方向的运动特点:根据平抛运动的特点,我们可以将水平和竖直方向的运动特点结合起来,求解物体的落地位置和落地时间。
举例:一个物体以20 m/s的速度平抛,经过3 s后落地,求物体的落地位置。
解析:根据题目已知条件,我们可以利用水平方向的运动特点求解物体的水平位移。
根据公式速度等于位移除以时间,我们可以得到物体的水平位移为20 m/s ×3 s = 60 m。
然后,根据竖直方向的运动特点求解物体的竖直位移。
根据公式位移等于初速度乘以时间加上重力加速度乘以时间的平方,我们可以得到物体的竖直位移为0 + 0.5 × 9.8 m/s² × (3 s)² = 44.1 m。
最后,综合水平和竖直方向的运动特点,我们可以得到物体的落地位置为60 m,落地时间为3 s。
二、牛顿定律题牛顿定律题是力学题中的另一个常见题型,它要求我们根据物体的质量、受力情况和运动状态等已知条件,求解物体的加速度、受力大小等未知量。
理论力学三大类问题的基本求解方法
理论⼒学三⼤类问题的基本求解⽅法理论⼒学三⼤类问题的基本求解⽅法2009-121 求解静⼒平衡问题的基本⽅法(平⾯问题为重点)(1)选取研究对象,进⾏受⼒分析,并画受⼒图。
⼀般针对所求,先对整体进⾏初步的受⼒分析,若所求未知量⼩于或等于独⽴平衡⽅程的个数,则只研究整体即可;反之,若所求未知量个数⼤于独⽴平衡⽅程的个数,则必须取分离体进⾏受⼒分析。
可以采取整体+分离体的解决⽅案,也可采取分离体+分离体的解决⽅案;另外,若所求的未知量有系统内⼒,也必须取分离体研究,以暴露出所要求的内⼒;画受⼒图注意将各⼒画在原始的作⽤点处,分布⼒原样画出,待列⽅程计算时,再作简化处理。
再有,注意⼆⼒杆的判别,及摩擦⼒⽅向的判定。
(2)列平衡⽅程求解。
⾸先根据受⼒图,判断是何种⼒系的平衡问题。
再针对所求⽤尽可能少的平衡⽅程得出所求。
(3)结果校核——利⽤多余的平衡⽅程校核所得的结果。
对⽤符号表⽰的结果,可采⽤量纲分析的⽅法进⾏校核。
2 求解运动学问题的基本⽅法(以平⾯运动为重点)⾸先正确判断问题类型,尤其注意正确区分点的合成运动问题与刚体平⾯运动问题。
判断的依据是,点的合成运动的问题中,运动机构的不同构件之间有相对滑动。
⽽刚体平⾯运动理论⽤来分析同⼀平⾯运动刚体上两个不同点间的速度和加速度的关系。
此时,运动机构的不同构件之间有相对转动,却⽆相对滑动。
另外,注意点的合成运动与刚体平⾯运动的综合问题。
2.1 点的运动学问题——注意在⼀般位置建⽴点的运动⽅程;2.2 点的合成运动问题(1)⾸先是机构中各构件的运动分析;(2)再针对所求,正确选择动点、动系和定系。
注意动点相对于动系和定系都要有相对运动,即动点、动系、定系要分属于不同的构件。
同时,尽可能使动点的相对轨迹清楚易判断;求解加速度时,尽量将动系固连在平动的物体上,避免求科⽒加速度;(3)分析三种运动及其相应的三种速度和加速度,正确画出速度⽮量图或加速度⽮量图。
注意速度合成的平⾏四边形关系;(4)利⽤速度或加速度合成定理进⾏求解。
第4章 解题指导(理论力学 金尚年 第二版)
解:杆的运动可分为两个阶段。
第一阶段:杆作定轴转动 由动能定理:
1 I A 2 mga 2
2mga IA 2mga 1 m ( 2a ) 2 3 3g 2a
第二阶段:杆在竖直位置被释放后作平面平行运动. 取图示的直角坐标系。根据质心运动定理和角动量 定理,有: m c 0 x
1
aB a A r ( r )
V 2 1V i i (l sin i l cosk ) R R V V (1 j k ) [(1 j k ) (l sin i l cosk )] R R 2V1l V2 V 2l 2 ( 1l sin 2 sin )i cos j 1 l cosk R R R
基本解法:根据定义计算或由有关的基本定理计算.
例1 当飞机在空中以定值V沿半径为R的水平圆形 轨道C转弯时,求当螺旋桨尖端B与中心A联线和垂 线成 角时,B点的速度及加速度。已知螺旋桨的 长度AB=l,螺旋桨自身旋转的角速度为 1。
解:螺旋桨作一般运动,取图示的坐标系。
V (1) 1 j k (1) R B A r V Vj ( 1 j k ) ( l sini l cosk ) R l 1 l cosi V (1 sin ) j 1 l sink R
2V 1 l V2 2 V 2l | a | [( 1 l sin 2 sin ) 2 ( cos ) 2 ( 12 l cos ) 2 ] 2 R R R
1
例2 长为2a的均质杆AB,以铰链固结于点A,最初 杆由静止从水平位置绕点A转动,当杆通过竖直位置 时,去掉铰链使杆成自由体。试证:在 此后的运动 中,杆的质心画出一抛物线轨迹;计算: 当杆的质心 再下降h距离时,杆共绕了几圈?
理论力学典型解题方法
理论力学典型解题方法(内部资料,仅供重庆理工大学本课堂学生参考)第1章 静力学公式和物体的受力分析一 问题问题1:有哪五大公理,该注意哪些问题? 答:五大公理(静力学) (1)平行四边形法则(2)二力平衡公理(一个刚体)⎩⎨⎧共线大小相等,方向相反,一个刚体②① (3)力系加减平衡原理(一个,刚体)力的可传递性(一个刚体)三力汇交定理 1.通过汇交面 2.共面 (4)作用与反作用力(运动学、变形体) (5)刚化原理问题2:画受力图步骤及应注意的问题? 答:画受力图方法原则:尽量减少未知力个数,使得在做题的第一步就将问题简化,以后根据力学原理所列的方程数目就少一些,求解就方便一些。
步骤:a )根据要求,选取研究对象,去掉约束,先画主动力b )在去掉约束点代替等效的约束反力c )用二力轩、三力汇交,作用力与反作用力方法减少未知量个数,应用三力汇交时从整体到局部或从局部到整体来思考。
d )用矢量标识各力,注意保持标识的一致性。
对于未知大小,方向的力将它设为Fx ,Fy 再标识出。
问题3:约束与约束力及常见的约束(详见课本)物体(系)受到限制就为非自由体,这种限制称为约束,进而就有约束力(约束反力)。
一般,一处约束就有一处约束力。
二典型习题以下通过例题来演示上述介绍的方法。
[例1]由哈工大1-2(k)改编;如图,各处光滑,不计自重。
1)画出整体,AC(不带销钉C),BC(不带销钉C),销钉C的受力图;2)画出整体,AC(不带销钉C),BC(带销钉C)的受力图;3)画出整体,AC(带销钉C),BC(不带销钉C)的受力图。
[解法提示]:应用三力汇交时从整体到局部或从局部到整体来思考,尽量减少未知力个数。
1)由整体利用三力汇交确定F A方向,则AC(不带销钉C)可用三力汇交。
BC(不带销钉C)也三力汇交。
(a) (b) (c) (d) 2)由整体利用三力汇交确定F A方向,则AC(不带销钉C)可用三力汇交。
物理学奇招如何解决高中物理中的力学题
物理学奇招如何解决高中物理中的力学题在高中物理中,力学题一直是学生们较为头疼的难题。
然而,物理学中存在一些奇特但有效的解题方法,能够帮助学生们更好地理解和解决力学问题。
本文将介绍几个物理学的奇招,帮助高中学生们解决力学题。
第一招:画力图力图是物理学中解决力学问题的基本工具,通过画力图能够清晰地展现物体受到的各个力以及力的方向。
在解决力学题时,我们可以首先画出力图,将所给条件和已知的力都标注在图上,然后按照力的平衡条件进行计算。
通过画力图,我们能够更直观地理解和解决力学问题。
第二招:选择合适的参考系在解决力学问题时,选择合适的参考系是非常重要的。
通过选择不同的参考系,可以让问题的解法更加简洁和清晰。
一般来说,我们可以选择惯性参考系,即与观察问题的物体没有相对运动的参考系。
在这个参考系下,可以通过应用牛顿第二定律和其他物理定律来解决问题。
合理运用参考系的选择,能够极大地简化力学问题的解题过程。
第三招:利用守恒定律物理学中有许多守恒定律,如动量守恒、能量守恒、角动量守恒等。
在解决力学问题时,我们可以尝试利用这些守恒定律来简化计算。
比如,在弹性碰撞问题中,可以利用动量守恒定律来计算碰撞后物体的速度。
在势能转化问题中,可以利用能量守恒定律来计算物体的速度或位置。
守恒定律为解决力学问题提供了一些简单而强大的工具,学生们可以根据具体情况选择合适的守恒定律来解决问题。
第四招:建立方程求解有些力学问题需要建立方程组来求解。
在建立方程时,需要根据问题的条件和已知量来列出方程,然后解方程求解未知量。
在解答这类问题时,要仔细分析题目给出的条件,明确已知量和未知量,并且建立正确的方程。
通过解方程,可以求解出未知量,从而解决力学问题。
第五招:尝试近似方法在面对复杂的力学问题时,有时候可以通过采用近似方法来求解。
比如,当求解某物体的受力情况变得相当复杂时,可以将问题简化为受到几个关键力作用的情况,这样可以减少计算量和复杂度,更容易解决问题。
理论力学计算题解题思路
首先分析DE杆件E是可动铰,所以约束力垂直向上那么对D点取矩,由合力矩等于零,可以求出E处的约束力求出E处的约束力之后,DE杆上D端的作用力也可以求解出来了然后取ACBD结构,就是去掉DE杆后剩下的结构进行分析对B点取力矩,可以得到A点垂直方向的约束力对A点取力矩,可以得到B点垂直方向的约束力然后取AC杆进行分析,对C点取矩,可以求出A点水平方向的约束力取CBD结构,对C点取矩,可以求出B点水平方向的约束力到此,A/B/E处的约束力全部可求出。
大家根据上述的思路再具体做一遍即可。
(求出部分作用力之后,不用取矩也可以,由投影轴上的合力等于零也可以求解)第二个计算题大家看上面对AB 杆的受力分析图由于支持力的方向是明确的,所以对B 点取矩,可以判断出,A 处的摩擦力必须向上B 处的摩擦力可以向上、也可向下那么就分两种情况考虑,1、B 处的摩擦力向上;2、B 处的摩擦力向下。
因为只有两个摩擦力是未知量,对于AB 杆,列方程是可以求出A/B 位置处的摩擦力的大小的A/B 处的摩擦力必然是与夹角相关的一个函数那么比较A/B 处两个摩擦力的大小,取大的那个令其等于最大摩擦力,及摩擦系数乘以支持力,就可以求出最大的角度比较1、2两种情况的角度的大小,取大的那个即是要求的我们首先求O2B的角速度以B为动点,O1A为动系,动系做定轴转动B点绕O2做定轴运动(绝对运动)B点沿着O1A杆运动(相对运动)B点绕O1定轴转动(牵连运动)牵连速度根据O1A杆的转动可以求出来,那么绝对速度、牵连速度和相对速度的方向都知道,牵连速度的大小知道,可以由投影法把B的绝对速度求出来B的绝对速度求出来后,O2B的角速度也就可以求出来了出速度后,相对速度自然也可以求出来,我上面作的图不是具体这个题目的求解,我假设了求出的相对速度向上的情况作解题思路参考还是以B为动点,O1B为动系,动系做定轴转动,并且角加速度等于O所以B点的加速度等于牵连加速度 + 相对加速度 + 科氏加速度杨刚牵连加速度为指向O1点的法向加速度相对加速度暂时未知科氏加速度根据相对加速度和动系的角速度可以求解出来此外,因为B绕O2做定轴转动所以B的绝对加速度有两个分量,一个是指向O2的法向加速度,由O2的角速度可以求出,一个是垂直O2B的切向加速度,与O2B的角加速度相关,即是我们要求的角加速度因此,沿着垂直相对加速度的方向把两个参考系下的加速度进行投影即可以求出O2的角加速度轮子上B点的速度和切向加速度与A点的速度和切向加速度是一样的,这是根据已知条件得出的,至于轮子的滚动的方向问题大家还是通过理论分析求出,不能光凭直觉,如果要追究,可以自己想办法做个实验看看就清楚了那么轮子做纯滚动,所以与地面的接触点为速度瞬心根据B点的速度和速度瞬心位置可以求出轮子的角速度求出角速度,那么C点的速度也就可以求出来了因为D点速度只能沿着水平方向,而这个瞬时C点的速度也是沿着水平方向,所以CD杆做瞬时平移,因此可以求出D点的速度和C点的速度是一样的先看一下加速度分析的大概思路,我准备给大家讲最后一道题目的加速度的求解首先,以圆轮的速度瞬心为基点,分析B点的加速度,我们知道圆轮速度瞬心的加速度只有一个指向圆心的法向加速度,大小等于半径乘以角速度的平方所以B点的加速度等于基点的加速度,相对的法向加速度(刚才画的图漏画了,方向指向速度瞬心的一个加速度)和相对的切向加速度由题已知道,如果我们在B点建立一个直角坐标系,X轴和B点的切向方向一致,那么B点的绝对加速度在X轴上的投影就等于B点的切向加速度所以,B点相对于速度瞬心切向方向的加速度就等于B点实际的切向方向的加速度B点相对速度瞬心切向的加速度等于距离乘以圆轮的角加速度,所以可以把圆轮的角加速度求出来这个时候,以圆轮速度瞬心为基点,显然我们也可以把C点的加速度求出来,我上面画的图漏画了C点相对于基点的法向加速度求出C点的加速度后,研究CD杆因为D点只能在水平方面运动,所以绝对加速度只能沿着水平方向以C为基点,研究D点的加速度那么D点的绝对加速度等于c点的加速度+ 相对C点的切向加速度+相对C 点的法向加速度C点的加速度是知道的了,相对法向加速度根据角速度也可以求出来相对切向加速度则是跟cd的角加速度相关这个时候,根据D的绝对加速度的方向,沿着垂直相对切向加速度的方向投影,可以把D的绝对加速度求出来。
高中物理力学三大解题技巧构建
高中物理力学三大解题技巧构建在高中物理中,力学是一个重要的分支,学习力学需要掌握一些解题技巧,这样才能更好地理解和应用知识。
下面将介绍一些高中物理力学中的三大解题技巧。
1. 分析问题,建立逻辑思维在解决物理问题时,首先要对问题进行全面的分析,明确问题所涉及的物理量、变量,建立逻辑思维。
对于一些复杂的题目,可以采用逻辑分析法,逐步提取关键信息,建立问题的逻辑结构,分清问题的主次关系,找出解题的关键点。
这样可以帮助我们更好地理解问题,找到解题的思路。
在力的叠加问题中,我们可以先分析每个力的大小、方向和作用点,然后根据叠加原理逐步求解。
2. 运用数学工具,建立数学模型在解决力学问题时,常常需要运用一些数学工具,建立数学模型,通过数学方法求解物理问题。
对于一些力学模型,可以采用受力分析法,根据牛顿运动定律和平衡条件建立受力平衡方程,进而求解未知量。
在应用牛顿第二定律求解加速度或者速度时,可以利用微积分的知识,建立动力学模型,求解微分方程,得到物体的运动规律。
数学方法不仅可以帮助我们更深入地理解物理问题,还能够提高解题的准确性和效率。
3. 找出规律,建立物理图像在解决力学问题时,要善于通过分析问题的规律,建立物理图像,从而更好地理解问题,找出问题的解题方法。
在解决运动问题时,可以通过绘制坐标、速度-时间图像,找出物体运动的规律,从而求解问题。
在解决物体静力学问题时,可以通过绘制受力分析图,分析受力平衡的情况,找出物体的平衡条件,求解问题。
通过建立物理图像,可以帮助我们更深入地理解物理问题,找出解题的思路。
高中物理力学中的三大解题技巧包括分析问题,建立逻辑思维;运用数学工具,建立数学模型;找出规律,建立物理图像。
掌握这些解题技巧可以帮助我们更好地理解和应用力学知识,提高解题的准确性和效率。
希望同学们在平时的学习和解题过程中,能够灵活运用这些技巧,提高自己的物理水平,取得更好的成绩。
高中物理力学题解技巧
高中物理力学题解技巧在高中物理学习中,力学是一个重要的模块,也是学生们容易遇到困难的一个部分。
本文将分享一些解决高中物理力学题的技巧,帮助学生们更好地理解和应用力学知识。
一、理清题目要求在解决力学题目之前,首先要仔细阅读题目并理清题目要求。
有时候,题目中的关键信息可能被掩盖,需要我们仔细分析。
例如,题目中可能给出一个物体的质量和受力情况,要求我们求解物体的加速度。
这时候,我们需要明确题目给出的是质量还是重力加速度,以及物体所受的力是不是只有重力。
只有理清题目要求,才能有针对性地进行解题。
二、画图分析力学问题通常涉及到物体的运动和受力情况,画图是帮助我们理解问题的重要工具。
通过画出物体的示意图,我们可以更直观地看到物体的受力情况和运动状态。
例如,当题目给出一个斜面上的物体,我们可以画出斜面和物体的示意图,标注出物体所受的力和斜面的倾角。
这样可以帮助我们更好地理解问题,并找到解题的关键点。
三、应用牛顿第二定律在解决力学题目时,牛顿第二定律是一个非常重要的工具。
它描述了物体的加速度与物体所受的合力之间的关系,公式为 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。
通过应用牛顿第二定律,我们可以解决许多与力和加速度相关的问题。
例如,当题目给出一个物体所受的合力和质量,要求我们求解物体的加速度时,我们可以直接应用牛顿第二定律进行计算。
四、利用平衡条件有些力学题目中,物体处于平衡状态,即合力为零。
在这种情况下,我们可以利用平衡条件解题。
例如,当题目给出一个悬挂在天平上的物体,要求我们求解物体的质量时,我们可以利用平衡条件,即物体所受的重力与支持力相等,从而求解物体的质量。
五、应用运动学公式在解决力学题目时,有时候我们需要应用运动学公式,例如位移公式、速度公式和加速度公式等。
通过应用这些公式,我们可以解决与物体的运动相关的问题。
例如,当题目给出一个物体的初速度、末速度和加速度,要求我们求解物体的位移时,我们可以应用位移公式进行计算。
理论力学万能解题法(静力学)
理论力学万能解题法(未完手稿,内部资料,仅供华中科技大学2009级学生参考)郑慧明编华中科技大学理论力学教研室序言理论力学是工科机械、能源、动力、交通、土木、航空航天、力学等专业的一门重要基础课程,一方面可解决实际问题,此外,培养学生对物理世界客观规律内在联系的理解,有助于培育出新的思想和理论,并为后续专业课程打基础。
但其解题方法众多,不易掌握。
有时为了了解系统的更多信息,取质点为研究对象,其计算复杂。
有时仅需要了解系统整体某方面信息,丢失部分信息使问题计算简单,有时又将局部和整体分析方法结合在一起,用不太复杂的方法获得我们关心的信息。
解题方法众多的根本原因是,静力学所有定理都是由5大公理得到,动力学三大定理都是由公理和牛顿第2定理得到。
因为这些定理起源有很多相同之处,故往往可用来求解同一个问题,导致方法众多。
正是因为方法众多,但因为起源可能相同,对于复杂题目,往往需要列出多个多立方程才能求解。
若同时应用多个定理解题时,往往列出线形相关的方程,而他们的相关性有时很难看出来,而却未列出该列的方程,或列方程数目过多,使解题困难,一些同学感到理论力学不好学,感觉复杂的理论力学题目。
虽然可以条条大路通罗马,但因为可选择的途径太多,有时象进入迷宫,绕来绕去,不知下一步路如何走,甚至回到同一点,比如用功率方程和动静法列出的方程表面上不同,实际上是同一个,一些学生会感到困惑,因为有些教科书上并未直接说明功率方程可由动静法推导得到,其本质上也是一个力/矩方程。
我们组织编写了本辅导书,主要目的是帮助那些对理论力学解题方法多样性无所适从的同学,了解各解题方法的内在关联和差异,容易在众多的解题方法中找到适合自己的技巧性不高的较简单方法,而该方法可以推广到一种类型的题目。
大学阶段要学的东西很多,为了高效率掌握一门课程的主要思想,对许多题目可能用同一种较合理的方法来解决,也是同学们所期望的,对于理论力学的学习,因为其方法的多样性,这种追求同一性的求知愿望可能更强烈。
高中物理力学的简单题解题技巧
高中物理力学的简单题解题技巧在高中物理学习中,力学是一个重要的分支,也是学生们较容易掌握的一部分内容。
然而,由于力学题目种类繁多,学生们常常在解题过程中感到困惑。
本文将介绍一些简单题解题的技巧,帮助高中学生更好地应对力学题。
一、平抛运动题平抛运动是力学中的基础概念,也是高中物理中常见的题型之一。
在解平抛运动题时,关键是要明确题目中给出的信息,特别是初速度、加速度和时间等。
以一道典型的平抛运动题为例:题目:一个物体以速度v0沿着水平方向抛出,落地点离抛出点的水平距离为d,求物体的飞行时间t。
解题思路:首先,根据题目给出的信息,我们可以确定物体的初速度v0和水平方向的加速度a(由于是水平抛出,所以加速度a为零)。
根据运动学公式,我们可以得到物体的飞行时间t与初速度v0和水平距离d的关系:d = v0 * t由此可得:t = d / v0通过这个简单的公式,我们可以快速计算出物体的飞行时间。
二、斜抛运动题斜抛运动是平抛运动的一种特殊情况,也是力学中的重要内容。
在解斜抛运动题时,我们需要注意初速度的分解和垂直方向的加速度。
以一道典型的斜抛运动题为例:题目:一个物体以速度v0和角度θ抛出,求物体的最大高度h。
解题思路:首先,我们需要将初速度v0分解为水平方向和垂直方向的分速度v0x和v0y。
根据三角函数的关系,我们可以得到:v0x = v0 * cosθv0y = v0 * sinθ然后,我们需要确定物体在垂直方向上的加速度a。
由于重力的作用,物体在垂直方向上的加速度为g(重力加速度)。
根据运动学公式,我们可以得到物体的最大高度h与初速度v0y和加速度g的关系:h = (v0y^2) / (2g)通过这个公式,我们可以快速计算出物体的最大高度。
三、牛顿第二定律题牛顿第二定律是力学中的重要定律,也是高中物理中常见的题型之一。
在解牛顿第二定律题时,我们需要明确物体的质量、受力和加速度之间的关系。
以一道典型的牛顿第二定律题为例:题目:一个质量为m的物体受到一个力F,求物体的加速度a。
如何在理论力学中处理复杂的力学问题?
如何在理论力学中处理复杂的力学问题?在学习和研究理论力学的过程中,我们不可避免地会遇到各种各样复杂的力学问题。
这些问题可能涉及多个物体的相互作用、复杂的运动轨迹、非惯性参考系等等,让人感到困惑和无从下手。
然而,通过掌握一定的方法和技巧,我们可以有效地应对这些挑战,逐步理清思路,找到解决问题的途径。
首先,深入理解基本概念是处理复杂力学问题的基石。
理论力学中的基本概念,如力、位移、速度、加速度、动量、能量等,是构建整个力学体系的基础。
对于每一个概念,我们不仅要知道其定义,还要理解其物理意义和数学表达式。
例如,力是改变物体运动状态的原因,其大小可以通过牛顿第二定律 F = ma 来计算;能量是物体做功的能力,包括动能和势能等多种形式。
只有对这些基本概念有了清晰而准确的理解,我们才能在面对复杂问题时迅速准确地运用它们。
掌握基本定理和定律也是至关重要的。
牛顿运动定律、动量定理、动能定理、角动量定理等是解决力学问题的有力工具。
以牛顿运动定律为例,它描述了物体在受到外力作用时的运动状态变化。
在处理复杂问题时,我们可以根据具体情况选择合适的定律来建立方程。
比如,对于涉及多个物体相互作用的问题,通常需要分别对每个物体应用牛顿第二定律,并结合约束条件和运动学关系来求解。
在面对复杂的力学问题时,正确地进行受力分析是关键的一步。
我们需要仔细分析物体所受到的各种力,包括重力、弹力、摩擦力、拉力等,并画出清晰的受力示意图。
通过受力分析,可以确定物体所受合力的大小和方向,为后续的计算和推理提供依据。
在进行受力分析时,要注意不要遗漏任何一个力,同时要考虑力的方向和作用点。
建立恰当的坐标系也是解决复杂力学问题的重要环节。
坐标系的选择会影响问题的求解难度和计算过程。
一般来说,对于直线运动,我们可以选择一维坐标系;对于平面运动,可以选择直角坐标系或极坐标系;对于空间运动,则需要使用三维直角坐标系。
选择坐标系时,应尽量使问题的描述和计算变得简单和直观。
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理论力学典型解题方法(内部资料,仅供重庆理工大学本课堂学生参考)第1章 静力学公式和物体的受力分析一 问题问题1:有哪五大公理,该注意哪些问题? 答:五大公理(静力学) (1)平行四边形法则(2)二力平衡公理(一个刚体)⎩⎨⎧共线大小相等,方向相反,一个刚体②① (3)力系加减平衡原理(一个,刚体)力的可传递性(一个刚体)三力汇交定理 1.通过汇交面 2.共面 (4)作用与反作用力(运动学、变形体) (5)刚化原理问题2:画受力图步骤及应注意的问题? 答:画受力图方法原则:尽量减少未知力个数,使得在做题的第一步就将问题简化,以后根据力学原理所列的方程数目就少一些,求解就方便一些。
步骤:a )根据要求,选取研究对象,去掉约束,先画主动力b )在去掉约束点代替等效的约束反力c )用二力轩、三力汇交,作用力与反作用力方法减少未知量个数,应用三力汇交时从整体到局部或从局部到整体来思考。
d )用矢量标识各力,注意保持标识的一致性。
对于未知大小,方向的力将它设为Fx ,Fy 再标识出。
问题3:约束与约束力及常见的约束(详见课本)物体(系)受到限制就为非自由体,这种限制称为约束,进而就有约束力(约束反力)。
一般,一处约束就有一处约束力。
二典型习题以下通过例题来演示上述介绍的方法。
[例1]由哈工大1-2(k)改编;如图,各处光滑,不计自重。
1)画出整体,AC(不带销钉C),BC(不带销钉C),销钉C的受力图;2)画出整体,AC(不带销钉C),BC(带销钉C)的受力图;3)画出整体,AC(带销钉C),BC(不带销钉C)的受力图。
[解法提示]:应用三力汇交时从整体到局部或从局部到整体来思考,尽量减少未知力个数。
1)由整体利用三力汇交确定F A方向,则AC(不带销钉C)可用三力汇交。
BC(不带销钉C)也三力汇交。
(a) (b) (c) (d) 2)由整体利用三力汇交确定F A方向,则AC(不带销钉C)可用三力汇交。
BC(带销钉C)不能用三力汇交。
具体参考1)3)由整体利用三力汇交确定F A方向,BC(不带销钉C)可用三力汇交。
AC(带销钉C)不能用三力汇交。
[例2]如图,各处光滑,不计自重。
1)画出整体,AB(不带销钉B),BC(不带销钉B),销钉B的受力图;2)画出整体,AB(不带销钉B),BC(带销钉B)的受力图;3)画出整体,AB(带销钉B),BC(不带销钉B)的受力图。
[解法提示]: 1)由B点的特点,可用三力汇交确定F A方向。
同样,由C点的特点,可用三力汇交确定F B方向。
(a) (b) (c) (d) 2),3)当销钉处没有集中力时,带不带销钉都一样,可把销钉处AB和BC间的力当作作用力与反作用力。
注意,当销钉处有集中力时,则不能如此。
[例3] 如图,求静平衡时,AB对圆盘c的作用力方向。
各处不光滑,考虑自重,圆盘c自重为P。
[解法提示]: 1)由E点的特点,可用三力汇交确定为DE方向。
[例4] 如图. 各处光滑,不计自重。
画受力图:构架整体、杆AB、AC、BC(均不包括销钉A、C)、销钉A、销钉C[解法提示]:先对整体用用三力汇交确定地面对销钉C的力方向。
依次由a)~f)作图。
(a) (b)(c)(d)(e) (f)第2章平面力系的简化和平衡一问题问题1:本章注意问题有哪些?1)找出二力轩2)约束力画正确3)①平面汇交力系:2个方程⇒能且只能求得2个未知量(以下“未知量”用?表示)1n平面力偶系: 1个方程⇒2个? 2n 平面平行力系:2个方程⇒2个? 3n 平面任意力系:3个方程⇒3个? 4n⇒一个系统总的独立方程个数为:⇒+++4321322n n n n 能且只能求得相应数目?②任意力学列方程方法 a) 一矩式b )二矩式 y AB ⊥不(力投影轴)c )三矩式 ABC 不共线注:a) ,b ),c )可以相互推导得出,在推导的过程中会发现这些限制条件,应注意,否则会线性相关。
③具体对一个问题分析时注意(1)所列方程必须线性无关,局部:方程1;局部 :方程2方程1+方程2=整体方程 是不行的(2)因此尽量选择一个对象列所有的方程,看未知力与方程数差数目再找其他物体列对应方程说明:方程1+方程2=整体方程,局部1,与局部2为整体的分离体,其中包含了两者间的内力,相加后消除内力,就推导出整体方程。
问题2:如何取研究对象,如何列方程 答:㈠、原则:(1)尽量列最少数目的方程只包含待求未知量(优先) 尽量让每个方程能解出一个未知量 ㈡、解题思路(重要):a)先整体,看能从3个方程中列几个有用方程,把能求出的未知量当作已知,方便以后分析,但不必具体求出其中的未知量的大小,以后须用到某个未知量,再回头求。
b)从待求量出发,向其周围前后左右,由近及远,延伸到光滑铰链连接点D 处,对点D 取① ②③①②①②F矩,依次类推。
若碰到其他不待求未知量,表明很可能此路不通,不要再从此处突破。
一般常用此方法。
(本书称为顺藤摸瓜法)。
c) 若存在n 个闭合回路,一般至少要多补充n 个多余的方程,其中图中那些方向已知的力的信息必须加以利用,比如向其垂线投影。
若不用此信息,此题一般无法求解,因为正是此信息才决定该结构不是其他结构,只有解题时体现其特殊性问题才能求解。
㈢、如何用一个方程解一个未知量:(1)向不待求未知量垂线投影 (2)在不待求未知量交点处取矩问题3:平面桁架关键问题有哪些? 答:解题方法 1)⎩⎨⎧------个独立方程能且只能列截面法:平面任意力系个独立方程。
能且只能列节点法:汇交力系322)先找出零力杆。
3)(从整体 到 局部)先看整体能求出几个未知量(备用),找出零力杆 4)再从局部出发,一般先采用截面法。
采用截面法应从以下原则入手:a )一次截出3个未知量(因为平面任意力系最多只能列出3个方程),并最大限度包含待求未知量(目的是使方程个数最少)。
b )在使用截面法,截出3个未知量后,若求其中一个未知量,则另2个未知量要么平行,要么相交。
则可解出一个未知量尽量一个方程取矩对不待求未知量汇交点影对不待求未知量垂线投⇒⎩⎨⎧②① 5)注意零力杆判别二 典型习题以下通过例题来演示上述介绍的方法。
(一)平面任意力系例题【例1】如图.各处光滑,不计自重。
结构尺寸如图,C 、E 处为铰接;已知:P = 10 kN ,M = 12 kNm 。
求A 、B 、D 处的支座反力。
[解法提示]: 总共5个?,先对整体3个方程,再从局部(顺藤摸瓜)补充2个方程:【DE 杆】EM0=∑,【BC 杆】C M 0=∑。
答案:FD=12KN,FAX=-6KN,FAY=1KN,FBX=2KN,FBY=5KN 【说明】何锃课后习题2.14与此类似解法。
【例2】如图.各处光滑,不计自重。
静定刚架尺寸如图所示,作用有分布力和集中力,集中力作用在销钉C 上。
1)求销钉C 对AC 杆的约束力。
[解法提示]: 总共2个?,先对整体3个方程没用,故从局部(顺藤摸瓜)补充2个方程即可:【销钉C+BC 杆】BM0=∑,【AC 杆不带销钉C 】A M 0=∑。
答案:FCAX=-10KN,FCAY=-10KN2)若仅求销钉C 对B C 杆的约束力。
与上述类似,【销钉C+AC 杆】AM0=∑,【BC 杆不带销钉C 】BM0=∑。
3)若仅求A 约束力。
【AC 杆】CM 0=∑,【AC+BC 】B M 0=∑。
4)若仅求B 约束力。
【BC 杆】CM0=∑,【AC+BC 】A M 0=∑。
4)若同时求A 、B 约束力。
总共4个?,先对整体3个方程,再从局部(顺藤摸 瓜)补充1个方程即可:如【BC 杆】CM0=∑。
或【AC 杆】CM0=∑,有人问,那为什么不可将这几个方程同时列出呢?因为那样将有5个方程解4个未知量,没必要。
【说明】哈工大第6版课后习题3-12,3-13,3-26,3-29与此类似解法。
[3-29改编]:1)仅求A 的约束反力。
[解法提示]: 总共3个?,按顺藤摸瓜法,尽量不引入不待求未知量,补充3个方程即可:先整体,【ABCD 】DM0=∑,再局部【AB 】B M 0=∑,【ABC 】C M 0=∑,2)若仅求B 对AB 约束力。
局部,取【AB 】将引入不待求未知量MA,故【带销钉B+BC 杆】CM0=∑,【带销钉B+BCD 杆】D M 0=∑.【例3】由何锃例2.7改编;如图. 均质小车重P ,如图所示放在组合梁ACB 上,BD 杆上作用形状为直角三角形、强度为q 的分布力;杆重不计,求支座A 、D 的反力。
[解法提示]: 总共5个?,先对整体3个方程,再从局部(顺藤摸瓜)补充2个方程,但因为小车与AC 、CB 形成闭合回路,不可避免引入CB 与小车间F K ,故需补充3个方程:【BD 杆】BM0=∑,【CBD 】C M 0=∑。
【小车】H M 0=∑。
答案:MA=GL-Ga,FAX=ql/3+Ga/(2L ),FDX= ql/6+Ga/(2L ),FDY= Ga/(2L ) 【说明】哈工大第6版课后习题3-11; 何锃课后习题2.11与此类似解法。
【例4】结构及其尺寸、载荷如图。
已知Q = 1000 N ,P = 500 N ,力偶矩m = 150 N ⋅m 。
1)求销钉B 对杆BC 的作用力。
[解法提示]: 总共2个?,先对整体3个方程没用,故从局部(顺藤摸瓜)补 充2个方程即可:【不带销钉B 的BC 杆】CM0=∑,【不带销钉B 的BC 杆+轮C+绳+Q+DC杆】DM0=∑。
答案:FBCX=500N,FBCY=500N.2)若仅求B 对杆BA 的作用力。
与上述类似,但须引入FA ,【整体】BM0=∑,局部(顺藤摸瓜)补充2个方程。
【不带销钉B 的BA 杆】D M 0=∑,【不带销钉B 的BA 杆+ DC 杆】CM0=∑.为了得到FA,。
3)若仅求销钉C 对杆D C 的作用力。
与上述1)类似,总共2个?,先对整体3个方程没用,故从局部(顺藤摸瓜)补充2个方程。
【BD 杆】DM0=∑【BC 杆+轮C+绳+Q 】BM0=∑。
4)若仅求销钉C 对杆B C 的作用力。
与上述1)类似,总共2个?,先对整体3个方程没用,故从局部(顺藤摸瓜)补充2个方程。
【BC 杆】BM0=∑【DC 杆+轮C+绳+Q 】DM0=∑。
5)若仅求销钉D 对杆DC 的作用力。
与上述1)类似,总共2个?,先对整体3个方程没用,故从局部(顺藤摸瓜)补充2个方程。
【DC 杆】CM0=∑,【BC 杆+轮C+绳+Q+DC 杆】B M 0=∑【说明】何锃课后习题2.12与此类似解法【例5】如图. 构架ABC 由三杆AB 、AC 和DF 组成,杆DF 上的销子E 可在杆AB 光滑槽内滑动,构架尺寸和载荷如图示,已知2400 N m m =⋅,200 N P =,试求固定支座B 和C 的约束反力。