物体的受力及其分析
物体的受力分析范文
物体的受力分析范文首先，我们来看一个简单的例子：假设有一个质量为1千克的物体在水平地面上滑动，受到一个以10牛的力向右推的作用。
根据牛顿第二定律（F=ma），我们可以计算出物体的加速度为10 m/s²。
这表示物体每秒钟的速度增加10米。
在这里，物体受到一个推力，这是一个向右的力。
然而，我们知道摩擦力也会出现在物体与地面之间，这将抵消部分或全部推力。
如果摩擦力的大小为8牛，那么净力就变成了2牛（10牛的推力减去8牛的摩擦力）。
根据牛顿第二定律，我们可以计算出物体的加速度为2m/s²。
这表示物体每秒钟的速度增加2米。
在这个例子中，物体受到推力和摩擦力两个力的作用。
接下来，我们再看一个例子：一个质量为2千克的物体被固定在一根悬挂的弹簧上，弹簧的劲度系数为100牛/米。
如果我们把这个物体向下拉5厘米，然后释放它，弹簧会把它向上拉回到原来的位置。
在这个例子中，弹簧受到拉力，而物体受到推力。
当物体静止在原点时，弹簧受力为0牛，根据胡克定律，物体所受的推力也为0牛。
然而，当物体从原点偏离时，弹簧会产生一个与偏离距离成正比的拉力，这个拉力会使物体向原点回归。
最后，我们来看一个复杂一些的例子：一个人推一个质量为10千克的箱子，箱子位于一个倾斜的斜面上。
如果斜面的倾角为30度，箱子受到一个垂直向上的力（力的大小为箱子的重量）和一个平行于斜面的力。
根据三角函数的知识，我们可以计算出平行于斜面的力的大小为箱子的重量乘以斜面的正弦值（F=mg*sinθ）。
根据法向加速度和平行加速度的关系，我们可以计算出箱子在斜面上的加速度。
如果斜面上没有摩擦力，箱子将以加速度为g*sinθ向下滑动。
然而，如果斜面上存在摩擦力，这个摩擦力将与推力相对抗，使得箱子的加速度小于g*sinθ。
这个例子中，箱子受到垂直向上的力、平行于斜面的力和摩擦力三个力的作用。
在以上的例子中，我们可以看到物体受到多个力的作用。
通过分析物体所受的各个力以及它们之间的关系，我们可以预测物体的运动和行为。
物体的力学性质物体的运动和受力分析
物体的力学性质物体的运动和受力分析物体的力学性质——物体的运动和受力分析在物理学中，物体的力学性质是研究物体运动和受力的基本性质。
力学性质的理解对于我们掌握物体运动的规律、解决实际问题以及推导出物理定律具有重要意义。
本文将从物体的运动和受力分析两个方面进行论述。
一、物体的运动物体的运动是指物体在空间中随时间的推移所发生的位置变化。
根据物体的运动状况，可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动两种。
1. 直线运动直线运动是指物体在运动过程中，其运动轨迹为一条直线的情况。
根据速度的变化，可以将直线运动分为匀速直线运动和变速直线运动。
（1）匀速直线运动匀速直线运动是指物体在运动过程中，其速度恒定不变。
根据运动方向的不同，匀速直线运动又可分为沿直线方向的正向匀速直线运动和反向匀速直线运动。
（2）变速直线运动变速直线运动是指物体在运动过程中，其速度随时间的推移而发生变化。
变速直线运动常常需要通过绘制速度-时间图来分析物体的运动规律。
2. 曲线运动曲线运动是指物体在运动过程中，其运动轨迹呈现为弧线、抛物线、椭圆等的情况。
曲线运动包括了许多实际生活中常见的运动形式，如抛体运动、行星运动等。
二、物体的受力分析物体的运动与受力密切相关，力是导致物体运动状态改变的原因。
根据受力的性质和方向，可以将物体的受力分为接触力、重力、弹力、摩擦力等等。
1. 接触力接触力是指物体的运动状态受到外界物体的作用力。
接触力可以分为物体之间的支持力、拉力、推力等，具体的名称根据实际情况而定。
2. 重力重力是指地球对物体产生的吸引力。
根据物体的质量和地球的质量、距离等因素，可以计算出物体所受的重力大小。
3. 弹力弹力是指物体在被压缩或拉伸后，由于恢复力而产生的力。
弹簧的压缩、拉伸是常见的弹力示例。
4. 摩擦力摩擦力是物体表面之间的相互作用力，阻碍物体相对运动。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种，分别对应物体处于静止和运动状态时的摩擦。
通过对物体所受受力的分析，可以进一步研究物体的运动规律。
物体的受力分析及其运算技巧讲解材料
12.如图所示，在水平桌面上放一块重为GA=20N的 木块，木块与桌面间的动摩擦因数μA=0.4，使这块 木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为多大?如果 再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B，B与A之 间的动摩擦因数μB=0.2，那么当A、B两木块一起沿 桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多大?此 时木块B受到木块A的摩擦力多大?
2、受力分析是分析物体受到的力，不能把研究 对象对外界物体施加的力也画在受力图上。
3、判断弹力有无和静摩擦力有无及方向可用 假设法
4、用整体法进行受力分析时，系统以外的物体 对系统内物体的作用力都认为是系统受到的力， 系统内物体之间的作用力（内力）不需要画出来。
5、本书只研究共点力的情况，所以受力分析 时，都应把他们当作一个点（质点）来处理， 所有力的作用点都是同一点
15：如图所示，人与板一起匀速向左运动， 板与地面间的摩擦因数为μ，求： （1）地面对木板的摩擦力 （2）人对木板的摩擦力
（1）μ(M+m)g 向右
（2） 1 (Mm)g
2
向左
16.下图中的三个物体正在匀速直线向左运动，那 么各接触面的摩擦力大小和方向如何？
11.如图所示，C是水平地面，A、B是两块长方形物 块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A和B 以相同的速度作匀速直线运动.由此可知，A、B间的 动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是
(A)μ1=0，μ2=0 (C)μ1≠0，μ2=0
(B)μ1=0，μ2≠0 (D)μ1≠0，μ2≠0
• （3）摩擦力
• 产生条件：接触、接触面不光滑、有正压力、发
•
生相对运动或有相对运动的趋势
• 方向： 沿接触面，与相对运动或相对运动趋势
物体的平衡与受力分析知识点总结
物体的平衡与受力分析知识点总结一、引言物体的平衡与受力分析是物理学中重要的基础概念，对理解和解决各种物理问题具有重要意义。
本文将对物体的平衡与受力分析的相关知识进行总结，包括平衡的条件、静力学平衡和受力分析等内容。
二、平衡的条件物体的平衡是指物体处于静止或匀速直线运动状态下，不受外力作用或受到的外力合力为零的状态。
要使物体达到平衡，需要满足以下条件：1. 力的平衡：物体所受合力为零。
即∑F = 0，其中∑F表示所有作用在物体上的力的矢量和。
2. 力矩的平衡：物体所受合力矩为零。
即∑M = 0，其中∑M表示所有作用在物体上的力矩的矢量和。
三、静力学平衡静力学平衡是指物体处于静止状态下的平衡。
在静力学平衡中，物体受到的合力和合力矩均为零。
1. 物体受力平衡的条件：a. 重力平衡：物体所受重力和支持力相等，即mg = N，其中m为物体的质量，g为重力加速度，N为支持力。
b. 摩擦力平衡：摩擦力是物体与支撑面接触时产生的一种力，当物体受到的摩擦力与施加在物体上的外力相等时，物体达到平衡。
2. 物体受力矩平衡的条件：a. 力矩平衡定律：在物体达到平衡的条件下，物体所受合力矩为零。
这意味着物体上作用的力矩和逆时针方向的力矩相等。
b. 杠杆原理：根据杠杆原理，当物体在杠杆上达到平衡时，物体所受的力矩为零。
杠杆原理可以用于解决一些复杂的力矩平衡问题。
四、受力分析受力分析是解决与物体平衡和运动相关的问题的重要方法，通过分析物体所受的各个外力及其作用方向和大小，可以确定物体所处的状态和运动情况。
1. 重力：地球对物体的吸引力，作用方向始终指向地心。
2. 弹力：当物体受到弹性物体的压缩或伸展时产生的力，作用方向与物体的接触面垂直，指向物体表面。
3. 支持力：支持物体的力，作用方向与物体接触面垂直，指向物体表面。
4. 摩擦力：物体相对于支撑面的运动方向产生的力，分为静摩擦力和动摩擦力。
5. 合力：作用在物体上的多个力的矢量和，用于判断物体的受力平衡情况。
物体受力分析知识点总结
物体受力分析知识点总结一、受力的基本概念1. 受力的定义：受力是指外界施加在物体上的力。
力是产生或改变物体运动状态的原因，是相互作用的作用力。
根据牛顿第三定律，物体上的施力和受力是相等的，但方向相反。
2. 受力的种类：受力可以分为接触力和非接触力。
接触力是指物体与其他物体接触时产生的力，如重力、弹簧力、摩擦力等；非接触力是指物体之间不接触而产生的力，如引力、电场力、磁场力等。
3. 受力的表示：通常使用箭头表示受力，箭头的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向。
受力的大小通常用牛顿（N）为单位。
二、受力分析的基本原理1. 牛顿第一定律：物体静止时，受力平衡；物体匀速直线运动时，合外力为零。
根据牛顿第一定律，当物体受到的合外力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态。
2. 牛顿第二定律：F=ma。
牛顿第二定律表明物体所受的合外力等于物体的质量与加速度的乘积。
这个定律说明了力与物体的运动状态之间的关系。
3. 牛顿第三定律：作用力与反作用力大小相等，方向相反。
牛顿第三定律表明，物体受到的外力和它对外界施加的力是相等的，但方向相反。
三、受力分析的基本步骤1. 分析物体受力的方向和大小：首先要确定物体受到的所有外力的方向和大小，包括接触力和非接触力。
2. 绘制受力图：将物体受到的外力用箭头表示在图上，箭头的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向。
3. 分析各力的合成：将所有受力按照合力的原理进行合成，得到合外力的大小和方向。
4. 判断物体的运动状态：根据牛顿第一定律，判断物体是处于静止还是匀速直线运动状态；根据牛顿第二定律，根据合外力和物体的质量计算出加速度。
5. 检验受力分析的结果：对得到的结论进行检验，确保受力分析的结果符合物体的实际运动状态。
四、接触力的知识点1. 弹簧力：弹簧的弹性形变产生的力，大小与形变量成正比，与形变方向相反。
2. 静摩擦力：当物体相对静止时，接触面之间的摩擦力，大小与垂直于接触面的合外力成正比，但不超过最大静摩擦力。
受力分析
2、三物块均静止。求：A，B，C所受摩擦力的大小和方 向。 A B F1=10N
F2=5N
C
（二）
力的合成与分解 的方法
1、力的合成法
在求某个力时先据力的合成法做平行 四边形，再求解
. 如图所示，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线
夹角370，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处 挂一重为40N的物体。求：AO，BO的拉力各为 多大？
B C
F
C
FB
G
2、隔离研究对象 将研究对象从周围的物体中隔离出来，并
分析周围有哪些物体对研究对象施加了力的作用。 假设我们分析物体A A B C
FA
A GA 假设我们分析物体B
假设我们分析物体C FC C
FB
B FA ′ GB
FB ′ GC
3 要养成按步骤分析力的习惯。
对物体进行受力分析的次序是：先重力、再弹力、 摩擦力，然后其它力（电场力、磁场力等）
• 如图所示，物体受到大小相等的两个拉力 作用，每个拉力都是2000 N，夹角是50°， 求这两个力的合力.（要求用作图法和计算 法分别求解.
4、力的三角形法则
三角形定则
三 角 形 定 则
两个矢量首尾相接， 从第一个矢量的始端指 向第二个矢量的末端的 有向线段就表示合矢量 的大小和方向.
A
B
三角形定则与平行四边形定则实质一样．
• 利用相似三角形解决力的合成与分 解问题，关键是要找准相似三角形， 以及计算时要盯准对应边，才可以 很好的解决问题。
9、图解法
图解法就是用图解得方式来分析力的变化
• ．如图所示，在倾角为α的斜面上，重为G的小球
被竖直的木板挡住，不计一切摩擦，则当木板逐 渐向左转动到水平的过程中，小球对斜面的压 力 ，小球对木板的压力 。（填变大、变 小或不变） 导学案P58典例精析3 导学测评p39（4）P41（7）
物体的受力分析和受力简图
F （2）取左拱AC ,先画主动力， 再画约束力，其受力图如图所示。
F C
F C FAx FAy
F B
三、物体的受力分析与受力图
（3）取整体 ,先画主动力，再画约束力，其受力图如
F C
F B
F C
F D D
F E
E
习题课
讨论题：画杆件AC、BC的受力图。 解（1）取杆AC为研究对象，其受力图如图所示。 （2）取杆BC为研究对象，其受力图如图所示
B
G1
C
A
G2
FAx A
FAy
B FBx
FBy G1
FCy C FCx
FCx
C
FAy
G2
习题课
讨论：改为力G2作用在C点，作AC杆和BC杆的受力图。
F
B
C
FB
FC
习题课
例1-8 图示不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出绳子、梯子左右两部
分与整个系统受力图。 FAy
A
F
H
A
F
H
FAx FAx
A
FAy
A
F
H
D B
E
CB
D
F D
F E E
D CB
E C
F B
解（1）绳子受力图如图所示。
（2）梯子左边部分受力图如图所示 （3）梯子右边部分受力图如图所示 （4）整体受力图如图所示
FT
D FD
B
G
习题课
例1-7 如图a所示刚架由构件AB和CD用铰链C相连， A处是固定铰支座，B 、D
物体受力和运动形态的分析
物体受力和运动形态的分析在物理学中，物体的受力和运动形态是研究运动物体的基础知识。
物体受到外界力的作用时，会产生各种形态的运动，如直线运动、曲线运动以及旋转运动等。
本文将对物体受力和运动形态进行分析，以便更好地理解物体的运动规律。
一、力的作用原理首先，我们需要了解力的作用原理。
根据牛顿三定律，当一个物体受到力的作用时，会产生与该力大小相等、方向相反的反作用力。
这个原理说明了物体运动状态的改变是由力所引起的，而没有外力的作用，物体将保持静止或匀速直线运动。
二、直线运动直线运动是最简单的一种运动形态。
当一个物体受到一个力作用时，会产生加速度，使其运动状态发生改变。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
这个定律可以用公式 F=ma 表示，其中 F 表示力的大小，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
在直线运动中，还有一个重要的概念是动量。
动量是物体质量与速度的乘积，用 p 表示。
当物体发生碰撞时，动量守恒原理说明了碰撞前后物体的动量总和保持不变。
这个原理可以用公式 m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂' 表示，其中 m₁、m₂分别表示两个物体的质量，v₁、v₂分别表示两个物体的初速度，v₁'、v₂' 分别表示两个物体的末速度。
三、曲线运动曲线运动是物体运动中的另一种形态。
当一个物体受到力的作用时，会产生向心力，因此物体在运动过程中会沿着曲线轨迹运动。
向心力的大小与物体质量和径向加速度成正比，与转动半径的平方成反比。
这个关系可以用公式 F_c = mv²/r 来表示，其中 F_c 表示向心力，m 表示物体的质量，v 表示物体的速度，r 表示转动半径。
曲线运动中，还有一个重要的概念是角动量。
角动量是物体质量、速度和转动半径的乘积，用 L 表示。
当物体发生转动时，角动量守恒原理说明了转动前后物体的角动量总和保持不变。
这个原理可以用公式 m₁r₁v₁ + m₂r₂v₂ = m₁r₁'v₁' + m₂r₂'v₂' 来表示，其中 m₁、m₂分别表示两个物体的质量，r₁、r₂分别表示两个物体的转动半径，v₁、v₂分别表示两个物体的速度，r₁'、r₂' 分别表示两个物体的转动半径，v₁'、v₂' 分别表示两个物体的速度。
物体的受力分析及其运算技巧
15：如图所示，人与板一起匀速向左运动， 板与地面间的摩擦因数为μ，求： （1）地面对木板的摩擦力 （2）人对木板的摩擦力
（1）μ(M+m)g 向右
（2） 1 (M m)g
2
向左
13.运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下滑 时，运动员所受到的摩擦力分别是f1和f2，那么( ). (A)f1向下，f2向上，且f1=f2 (B)f1向下，f2向上，且f1>f2 (C)f1向上，f2向上，且f1=f2 (D)f1向上，f2向下，且f1=f2
14．如图所示，A重40N，B重80N。A、B之间，B 与地面之间的动摩擦因素均为μ=0.25。不计滑轮摩擦 和绳子的质量，要使B匀速运动，则水平拉力F为多 大？
注意：有摩擦力一定存在弹力；有弹力不一定 存在摩擦力。一个接触面上最多只可能有一个 摩擦力。
（4）检验：防止错力、多力和漏力。
注意事项： 1、不能总认为物体在运动方向上一定受到力的 作用。即在画力时要明确该力的施力物体是哪 一个。
2、受力分析是分析物体受到的力，不能把研究 对象对外界物体施加的力也画在受力图上。
动脑筋： 分析骑自行车匀速前进和推自行车 前进时，前后轮所受摩擦力的方向。
v1
v2
F2 F1
骑
F2
F1
推
例10.如图所示，木块放在粗糙的水平桌面 上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上， 木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N. 若撤去力F1，则木块受到的摩擦力是(
). (A)8N，方向向右 (B)8N，方向向左 (C)2N，方向向右 (D)2N，方向向左
例6．如图所示，水平传送带上的物体。
N
v
随传送带一起
G
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。
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。
1物体受力分析范文
1物体受力分析范文物体受力分析，是指对一个物体所受到的各个力进行分析，以便了解物体所处的力学状态和运动情况。
在物理学中，力是指任何能够改变物体运动状态的作用，包括推力、拉力、摩擦力、重力等。
对一个物体进行受力分析需要考虑以下几个方面：1.各个力的作用方向和大小：每个力都有一个作用方向，它们可以是水平方向、垂直方向，也可以是斜向，而且每个力都有一个大小，大小可以是确定的，也可以是变化的。
2.力的合成：对于物体受到的多个力，我们可以将它们进行合成，得到一个合力，合力的作用方向和大小可通过力的向量相加得到。
合力是一个综合考虑了各个力作用效果的力，它可以代表作用在物体上的所有力的效果。
3.物体的质量和重力：重力是最常见的一种力，对于任何一个物体来说，都会受到重力的作用。
重力的大小与物体的质量成正比，与物体所处环境的重力加速度成正比。
4.物体的运动状态：物体的运动状态与所受力的大小和方向密切相关。
如果物体所受合力为零，则物体呈静止状态；如果物体所受合力不为零，则物体将呈现出加速度，即发生运动。
通过对物体受力进行分析，我们可以得到物体受力的总和，根据牛顿第二定律（F=ma），可计算出物体的加速度。
同时，我们还可以根据受力分析的结果，继续进一步推导物体的运动方程，以及预测和解释物体的运动轨迹和速度变化。
在实际应用中，物体受力分析是非常重要的。
例如，在工程学中，需要对桥梁、建筑物、机械设备等进行受力分析，以确保其结构的稳定性和可靠性。
在运动学中，受力分析是研究物体运动轨迹和速度变化的基础，对于理解各种物理现象和规律非常关键。
总之，物体受力分析是物理学中的重要内容，通过对物体所受力的分析，可以了解物体所处的力学状态和运动情况，为物理学研究和工程应用提供了重要的基础和方法。
物体的受力分析和受力图
(3) 画整个刚架的受力图。 ①以整个刚架为研究对象，取分离体。②在分离体上画出所受的主动力F。
③在分离体上画出其约束反力。 画法1：固定镜支座B的约束反力FB按图2-37b所示方向画出；固定铰支座
A的约束反力用过A点的两个正交分力FAx、FAy表示，其受力图如图2-37d所示。 画法2：根据三力平衡汇交定理可知，主动力F与B端支座反力FB两力的
图2-35
【例2-8】重量为W的圆管放置于图2-36所示的简易构架中，AB杆的自重为G， A端用固定铰支座与墙面连接，B端用绳水平系于墙面的C点上，若所有接触面都 是光滑的，试分别画出圆管和AB 杆的受力图。
解: (1)画圆管的受力图。 ①以圆管为研究对象，取分离体。②在分离体上画出所受的主动力W。③ 在分离体上画出其约束反力。E点和D点的约束反力FNE、FND的作用线均沿其接 触面的公法线，通过圆管横截面的中心，并指向圆管，其受力图如图2。 ①以杆AB为研究对象，取分离体。② 在分离体上画出所受的主动力G。③
在分离体上画出其约束反力。E点的约束反力F 'NE 按与 FNE 等值、反向画
出；B端为绳索约束，约束反力FT 的方向沿绳索中心线背离分离体；A端
固定铰支座的约束反力用两个正交分力 FAx 和 FAy表示，指向可作假定，
其受力图如图2-36c 所示。
图2-36
【例2-9】三铰刚架受力如图2-37a所示，不计各杆自重，试分别画出刚架 AC、BC的受力图和三铰刚架作为整体的受力图。
解: (1)画刚架BC的受力图。 ①以右半刚架BC为研究对象，取分离体。②在分离体上画出所受的主动 力。因在BC上无主动力作用，且自重又不计，故无主动力画出。③在分离体上 画出其约束反力。因BC实为二力构件，其约束反力FB、FC必沿B、C两铰链中 心连线方向，指向可作假定，其受力图如图2-37b 所示。
对物体受力的分析及步骤
对物体受力的分析及步骤（一）、受力分析要点：1、明确研究对象2、分析物体或结点受力的个数和方向，如果是连结体或重叠体，则用“隔离法”3、作图时力较大的力线亦相应长些4、每个力标出相应的符号（有力必有名），用英文字母表示5、物体或结点：6、用正交分解法解题列动力学方程①受力平衡时②受力不平衡时7、一些物体的受力特征：8、同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上，两侧绳子受力大小相等，当三段以上绳子在交点打结时，各段绳受力大小一般不相等。
（二）、受力分析步骤：1、判断物体的个数并作图：①重力；②接触力（弹力和摩擦力）；③场力（电场力、磁场力）2、判断力的方向：①根据力的性质和产生的原因去判；②根据物体的运动状态去判；a由牛顿第三定律去判；b由牛顿第二定律去判（有加速度的方向物体必受力）。
二、运动学解题的基本方法、步骤运动学的基本概念(位移、速度、加速度等)和基本规律是我们解题的依据，是我们认识问题、分析问题、寻求解题途径的武器。
只有深刻理解概念、规律才能灵活地求解各种问题，但解题又是深刻理解概念、规律的必需环节。
根据运动学的基本概念、规律可知求解运动学问题的基本方法、步骤为（1）审题。
弄清题意，画草图，明确已知量，未知量，待求量。
（2）明确研究对象。
选择参考系、坐标系。
（3）分析有关的时间、位移、初末速度，加速度等。
（4）应用运动规律、几何关系等建立解题方程。
（5）解方程。
三、动力学解题的基本方法我们用动力学的基本概念和基本规律分析求解动力学习题．由于动力学规律较复杂，我们根据不同的动力学规律把习题分类求解。
1、应用牛顿定律求解的问题，这种问题有两种基本类型：（1）已知物体受力求物体运动情况，（2）已知物体运动情况求物体受力．这两种基本问题的综合题很多。
从研究对象看，有单个物体也有多个物体。
（1）解题基本方法根据牛顿定律解答习题的基本方法是① 根据题意选定研究对象，确定m。
② 分析物体受力情况，画受力图，确定。
专题物体的受力分析
释放小车，让其沿斜 面下滑，同时打点计 时器在纸带上打下点 迹。
将纸带穿过打点计时 器，一端固定在小车 上，另一端自然下垂。
实验操作步骤详解
1. 准备好实验器材，按照使用方法进行组装和 调试。
01
3. 接通打点计时器电源，释放小车，让其 沿斜面下滑。
03
02
2. 将小车放置在斜面顶端，调整细绳长度和 砝码质量，使小车在斜面上保持静止。
矢量分解
一个力可以分解为两个或多个分力，分解方式不唯一，需根据实际 问题选择合适的分解方式。
矢量合成与分解的应用
在受力分析中，常通过矢量合成与分解简化问题，便于求解。
02 常见物体受力类型及特点
重力
定义
重力是地球对物体的吸引力，方 向竖直向下。
大小
重力的大小与物体的质量成正比， 即 G = mg，其中 G 为重力，m 为物体质量，g 为重力加速度。
05 实验设计与操作：验证物 体受力原理
实验目的和原理介绍
实验目的
通过实验操作，验证物体受力原理，加深对力学基本规律的理解。
原理介绍
物体受力原理是力学的基本规律之一，指物体在受到外力作用时，会产生相应的 加速度，且加速度与外力成正比，与物体质量成反比。本实验将通过测量物体在 不同外力作用下的加速度，验证这一原理。
特点
重力是物体固有的属性，与物体是 否运动、怎样运动无关。
弹力
01
02
03
定义
弹力是物体发生弹性形变 时产生的力，方向与物体 形变的方向相反。
大小
弹力的大小与物体形变的 程度有关，形变越大，弹 力越大。
特点
弹力是一种接触力，必须 有两个物体相互接触才能 产生。
摩擦力
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
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2.合力矩定理：平面汇交力系的合力对平面 内任意一点之矩，等于其所有分力对同一 点的力矩的代数和。即：
Mo (FR ) Mo (F1) Mo (F2) ... Mo (Fn ) Mo (Fi )
可用于力臂不易求得的场合。
• 力对点之矩的求法
方法1：用力矩的定义式，即力和力臂的乘积求力矩。
(3)力是矢量——有向线段
F
F :表示矢量 F：表示标量
(4)力的单位：牛顿（N）、千牛（KN）、公斤力（Kgf）
换算：
1 KN = 1000 N
1 Kgf = 9.8 N 5
(5)力的两种形式
集中力（载荷） 分布力（载荷）
6
1）集中载荷：接触面积很小，忽略成一点。 注意：实际并不存在，只是简化的理想模型。
G 图1-2钢架
• 能否确定A处是否受力？请 B 思考杆BC所受力是否与重物
的重量有关？
3
第一节 静力分析基础
一、基本概念
1.力的概念
(1)定义：物体间相互的机械作用。
作用效果
使物体形状改变（内效应） 使物体的机械运动状态改变（外效应）
变形效应（弹性体）
运动效应（刚性体）
4
(2)力的三要素：大小、方向、作用点（作用线）。
F 合力大小：
(
R
Fx )2 (
Fy )2
合力方向：
tan
Fy Fx
及
F
x、
F
的正负确定
y
19
例：试用解析法求图中吊钩所受的合力大小和方向。
解：建立坐标系。
F FRx
x F1x F2x F3x 732 0 2000cos30 1000N
F FRy
y F1y F2y F3y 0 732 2000sin 30 1732N
2．投影的应用
(1)已知力求投影 例：求图示各力在坐标轴上的投影。已知F1=F2=F4==100N，
F3=F5=150N，F6=200N。
16
2．投影的应用
(1)已知力求投影
(2)已知投影求力
大小：
F F F 2 2
x
y
方向：tan F y及Fx、Fy正负确定。 Fx
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3.合力投影定理
这种方法的关键在于确定力臂d。需要注意的是，力臂d是矩
心到力作用线的距离，即力臂必须垂直于力的作用线。
方法2：运用合力矩定理求力矩。 在工程实际中，有时力臂的几何关系较复杂，不易确定时，
可将作用力正交分解为两个分力，然后应用合力矩定理求原24力
例：如图所示，构件OBC的O端为铰链支座约束，力F作用于C点，
合力在某一轴的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。
F FRx F1x F2x ... Fnx
x
F
FRy
F1 y
F2 y
... Fny
y
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4.平面汇交力系的合力
平面力系：作用在物体上的各力作用线都在同一平面内 的力系 平面汇交力系：各力作用线都汇交于一点的力系
平面汇交力系合成的解析法：
第一章 物体的受力及其分析
【知识目标】明确力、刚体、平衡、力矩、力 偶及约束等基本概念，掌握平面力系平衡的条 件及其平衡方程应用
【能力目标】能分析简单物体的受力，能利用 平面力系的平衡方程求解力的大小。
【观察与思考】
• 重物为什么不落下？当将弹 簧剪断后，重物为什么要下 落?
2
【观察与思考】
C A
汽车通过轮胎作用在桥面上的力
7
2）分布载荷：连续分布在较大面积或体积上的载荷
桥面板作用在钢梁的力
载荷密度q：每单位长度上承受的载荷. N/m
a
均布载荷：均匀分布在较大面积上的载荷 。 即q=常数。
均布载荷的合力： 大小：Q=qa 作用点：在中点。 方向：同q。
Q
q
a
a
8
2.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。
F Fx 2 Fy 2 2000 N
tan Fy 3，故 60 Fx
合力在第三象限，与x轴所夹锐角为60°，且过汇交点。 20
四、力矩与力偶
(一）力矩
1.力矩的概念
力对物体的运动效应包括
物体的移动
转动效应
力对物体的转动效 应用力矩来度量。
21
力矩：力对物体的转动效应的度量。力矩是一个代数量。 大小：取决于力F的大小与力臂h的乘积。 矩心；产生转动的中心点
使刚体平衡的充分必要条件
F1 F2
10
二力体（二力构件)：只在两个力作用下平衡 的刚体叫二力体。
二力杆
二力构件的受力特征：两力必须通过两个力作用点的连 线，且等值、反向。
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公理二 加减平衡力系公理
在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原 力系对刚体的作用。 推论1：力的可传性。
作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一 点，而不改变该力对刚体的效应。
3.刚体与变形体
刚体：在力作用下不发生变形的物体，理想模型静力分 析的研究对象是刚体和刚体组。
变形体：在力的作用下考虑变形的物体
基
轴向拉伸和压缩
本 变
剪切
形
扭转
形 式
弯曲
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二、力的基本性质
公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的 实践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。
公理1 二力平衡公理 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必 要和充分条件是：这两个力的大小相等，方向 相反，且作用在同一直线上。
力臂h：矩心到力的作用线 的垂直距离
±： 逆时针转：“+” 判断：设想矩心为固定转轴，考查F 顺时针转：“-” 单独作用时的转动方向（举例）。
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力对点之矩用MO（F）来表示，即 ：
M O F Fd
单位： 牛顿.米[N.m]或千牛.米[kN.m]
讨论：① 力作用线通过矩心时，.Mo(F)=0 ② 力沿作用线滑移时，力矩不变。
[例] 吊灯
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三、力在坐标轴上的投影
1.投影的概念
定义： 力在轴上投影为代数量
大小计算： Fx=Fcosα Fy=Fsinα α为力F与x轴所成锐角
正负规定： 力沿坐标轴的分力
指向与坐标轴正向一致，投影为正 ，相反为负（或由制图投影概念分 析，力矢量的箭头一起投影）
投影和分力关系：分力是矢量，投影是代数量。 15
因此，作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为：大小， 方向，作用线
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公理三 力的平行四边形公理
作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力 也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构 成的平行四边形的对角线来表示。
R F1 F2
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公理四 作用与反作用公理 两物体间相互作用的力总是大小相等、方向 相反，沿同一直线分别作用在该两物体上。