绘制物体的受力图(精)
第三章 物体受力分析及受力图
第三章物体的受力分析及受力图§ 3.1 载荷荷载分类：（1）按作用时间的久暂恒载（dead load）：固定载荷，长期作用于结构上的不变荷载，其大小、方向、作用位置是不变的。
例如结构的自重、安装在结构上的设备重量等；活载（live load）：建筑物在施工和使用期间可能存在的可变荷载。
例如吊车荷载、结构上的人群、风、雪等荷载。
（2）按荷载的作用范围集中荷载（concentrated load）：荷载的作用面积相对于总面积是微小的。
分布荷载（distributed load）：分布作用在一定面积或长度上的荷载，如风、雪、自重等荷载。
（3）按荷载作用的性质静荷载（static load）：大小、方向和位置不随时间变化或变化极其缓慢，不使结构产生显著的加速度。
例如结构自重、楼面活载等；动荷载（dynamic load）：随时间迅速变化或在短暂时间内突然作用或消失的荷载，使结构产生显著的加速度。
注意：车辆荷载、风荷载和地震荷载通常在设计中简化为静力荷载，但在特殊情况下要按动力荷载考虑。
（4）按荷载位置的变化固定荷载（fixed load ）：作用位置固定不变的荷载，例如风、雪、结构自重等。
移动荷载（travelling load）：可以在结构上自由移动的荷载，例如吊车梁上的吊车荷载、公路桥梁上的汽车荷载就是移动荷载。
常见分布载荷合力作用位置§3.2 工程常见约束与约束力自由物体——空间运动不受任何限制的物体，如飞机、导弹、航天器受约束物体——空间运动受到限制的物体，如汽轮机、车轮。
工程中大部分研究对象都是非自由体，约束（constraint ）—— 物体运动过程中所受到的限制。
约束的作用一方面限制物体运动，另一方面表现为约束力。
约束力(reactions)——约束对物体的反作用力，又称约束反力。
是一种被动力，其大小不能预先确定，方向总是与约束力所能阻止的运动方向相反。
主动力-----主动地施加于物体，改变其运动状态的力称为主动力。
物理最全受力分析图组
受力分析基本功竞赛F面各图的接触面均光滑，对小球受力分析:F面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析:图16物体处于静止(2)在力F作用下静止水平面上呼物体球Ft—(6)沿粗糙的天花板向右F>G图2面上(1) A静止在竖直墙A V(2) A沿竖直墙面下滑(4)静止在竖直墙面轻上的物体AF物体处于静止(4)在力F作用下静止在斜面上的物体图17物体刚放在传送带上2、如图所示，分析电梯上的人受力。
图18物体随传送带一起做匀速直线运动物体随传送带一起做匀速直线运动、随电梯匀速(2)刚踏上电梯的瞬间的人图3 上升上升的人2 / ii\匀速B光滑半圆，杆处于静止状3.对下列各种情况下的A、B进行受力分析(各接触面均不光滑)3(2)A、B同时同速向右行使向四•物体A在图各种情况中均做匀速圆周运动，试对物体进行受力分析球在B点V> ... gL分别画出球在A、B点受力三、分别对A、B两物体受力分析:------- FA ------- ►光滑圆管rrU圆周运动4 / 11小球在光滑内表面，作匀速(9)静止图38(10 )小球静止时的结点A(对物体A进行受力分析) A、B、C两物体均静止⑷(5) ⑹(9)⑺ (8)(10)(11)(12)(14)滑轮重力不计以下各球均为光滑刚性小球(16) (17) (18)(19) (20) (21)(23) (24)小球A静止三球静止(25) (26) (27)(36)弹簧处于压缩状态AO 表面粗糙，OB 表面光滑 分别画出两环的受力分析图物体处于静止(请画出物体 受力可能存在的所有情况)(35)(31)(32) OAPA.彗(30)(33)A13 \JZL、B(5)静止在竖直墙面 轻上的物体A8——2 卜A呂c(37)A、B、C三者都静止，分别画出ABC三者的受力图C————■ ■'-1 P(38)(39)7(41)猫虽沿杆往上爬，但不能上升，保持在原来的高度。
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
摩擦力、平衡力、非平衡力的受力示意图
摩擦力、平衡力、非平衡力的受力示意图►类型一受摩擦力的示意图1．在图1中，物体在水平向右、大小为2 N的拉力F的作用下向右做匀速直线运动。
请画出物体所受滑动摩擦力f的示意图。
图12．如图2所示，物体A静止在斜面上，请画出物体A所受摩擦力的示意图。
图23.如图3所示，一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面，请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力的示意图。
图34．如图4所示，物体A处于静止状态，物体B在拉力F作用下向右加速运动。
请在图中画出物体A所受摩擦力f和支持力N的示意图。
图4►类型二受平衡力的示意图5．[2015·某] 如图5所示，一个小球静止于水平地面上，请你在图中画出小球受到的重力和支持力的示意。
图56．[2016·某] 如图6所示，画出静止的重锤受力的示意图。
图67．如图7所示，在水平向左、大小为4 N拉力的作用下，木块在水平桌面上向左做匀速直线运动。
请你画出水平方向上木块的受力示意图。
图78．如图8所示，商场的电梯匀速斜向上运动，请画出站在电梯上相对电梯静止的人的受力示意图。
图89．如图9所示，将一个小球放在竖直放置的弹簧上，小球静止不动，请画出此时小球的受力示意图。
图9图1010．[2015·某] 小明乘坐电梯从五楼到一楼，当电梯匀速下降时，请在图10中画出小明受力的示意图。
11．[2016·某] 如图11所示，某人站在小车里，随小车在水平地面上做匀速直线运动，画出人的受力示意图。
图1112．请画出如图12所示的小球受到力的示意图。
图1213.如图13所示的小球在重力、绳子的拉力和墙壁的支持力作用下静止。
请在图中画出这三个力的示意图。
图1314．[2016·内江] 如图14所示，小明用一个沿斜面的力将大箱子推进车厢，请画出箱子沿斜面匀速向上运动时的受力示意图。
(点O为箱子的重心)图14►类型三受非平衡力的示意图15．[2015·某] 如图15所示，一木块正沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，请作出木块受到的重力G和支持力F的示意图。
如何画物体受力图
2013-07观察思考如何激发学生学习地理的兴趣文\郑平首先，我们分析一下学生不重视学习的现状，最为重要的一点就是受现在拜金主义的影响，认为现在有无知识不重要，只要能赚钱就行，这在偏远地区表现得非常明显。
虽说科学技术是第一生产力，但在落后地区，他们看不见科学知识带来的明显优越性，所以学习知识从家长到学生都不十分重视。
那么，我们作为教育工作者，针对这些学生，就必须让他们看到知识创造的经济价值，那么他们就会自觉地投入到学习中来。
接着，我们就应该根据学生受社会影响产生的价值取向来激发他们的学习兴趣。
用地理知识去赚钱，在很多人看来显得有些虚无缥缈。
我们地理学科的老师就可以因势利导，譬如在讲述农业生产这一地理知识的时候，我们就要让他们感知到地理知识创造的经济利益。
当然，很多人认为那就是根据土壤、气候等自然因素合理搞好农业生产就能取得经济效益，然而，在学生面前，就会觉得自己生活的环境，和课本里的简直就是天差地别，那是没用的东西，学与不学一个样，影响不了自己。
如若我们改变为运用地理知识去经商，创造经济价值，那对于现在具有拜金主义的学生，将会产生极大的兴趣。
譬如,四川有一位商人在2004年以每公斤8元的价格大量购入辣椒囤积，这让人很难理解，结果第二年，也就是在2005年，四川的辣椒价格高达24元/公斤。
他是运气好吗？很多人都问他原因，可是他却笑而不答，那是什么原因造成的呢？作为老师你可以将这个故事讲到这里，让学生发挥自己的想象，解决这个问题，当学生五花八门的结论都出来了的时候，作为地理教师就可以给学生准确的答案了，这个现象对于不熟悉地理知识的人群来说是很难理解的，而从地理知识的角度就很容易解决了，商人本人最后揭晓的答案也承认是用地理知识赚钱的。
究其原因就是我国湖南2004年发生了特大洪灾。
而湖南是我国辣椒的主要产区，发生洪灾必然导致辣椒产量下降，第二年上市的干辣椒必然就减少，那么用物以稀为贵的观点来看待，2005年辣椒价格上涨那就成为必然，赚钱也就成为必然。
建筑力学基础知识—约束与约束反力,受力图绘制
1.1约束与约束反力
1. 新课导入
计算工程实际问题的过程
实际对象→力学模型→ 数学模型→计算
• 力学模型的合理性直接决定计算结果的正确性，因此模型的概念和建立力学 模型的思想是力学教学的一个重点。
• 今天我们通过物体间的接触与连接方式的简化来体会建模思想和建模过程。
1. 新课导入
自由体 可以在空间任意运动、不受 限制的物体
2.探索研究——约束类型与反力
（二）光滑接触面约束 • 工程实例分析（2）
N
N
N
2.探索研究——约束类型与反力
（三）链杆约束 • 两端各以铰链与其他物体相连接且中间不受力(包括物体本身的自重) 的直杆称为链杆。
➢ 约束反力特点：链杆可以受拉或者是受压，但不能限制物体沿其他方向 的运动和转动，用F表示。
2.探索研究——约束类型与反力
（一）柔体约束（绳索约束）
• 由柔软而不计自重的绳索、链条、传动带等形成的约束，称为柔体约束。
➢ 约束反力特点：只能限制物体沿着柔体的中心线的运动，只能承受拉力， 用T或者FT表示
➢ 作用点：连接点或假设截割处 ➢ 反力方向：其方向沿着柔索的中心线而背离物体
2.探索研究——约束类型与反力
➢ 作用点：接触点 ➢ 反力方向：总是沿着链杆的轴线方向，指向不定 。
2.探索研究——约束类型与反力
（三）链杆约束 • 工程实例分析
C A
B
B
FB
FA
A
2.探索研究——约束类型与反力
（四）圆柱铰链约束 • 两物体分别钻有直径相同的圆柱形孔，用一圆柱形销钉连接起来，在 不计摩擦时，即构成光滑圆柱形铰链约束，简称铰链约束。
2.探索研究——约束类型与反力
物体受力图的画法
二、二力构件和三力构件 1、二力构件：只受两个力且平衡的杆件称为二力构件。
二力作用线必通过二力作用点的连线！
2、三力构件：只受三个力且平衡的杆件称为三力构件。
（1）三力作用线必汇交于一点！ （2）若已知其中任意两个力的作用线，则第三个力的 作用线必处在自身作用点和汇交点的连线上！
三、公理 1、作用与反作用公理 2、二力平衡公理 3、加减平衡力系公理 4、力的平行四边形公理
端所受的约束类型为（ D ） A.柔索约束 B.光滑圆柱铰链约束 C.光滑面接触约束 D.固定端约束
2.（2011年高考）图2中，杆AB的受力图（不考虑摩
擦力），正确的是（D ）
堂练习
注意事项
1.研究对象的选取 （1）若为物系整体，则只画外力，不画内力。 （2）若为物系中的某一个物体，则须画出该物体所受的所有的力。 （3）整体受力图中某约束反力的指向，应与局部受力图中同一约束反 力的指向必须一致。 2.原则上每解除一个约束，就有与之对应的约束反力作用在研究对约束 反力的方向要根据约束的类型来画，切不可根据主动的情况来臆测约 束反力。 3.正确判断二力构件和三力构件，并根据其规律作出受力方向。 固定铰链支座和中间铰链支座约束反力通过铰链中心，方向未知，一 般用两个正交的分力表示，但是当固定铰链支座或中间铰链支座连接 二力构件时，其约束反力作用线的位置是确定的，故不要再用两个正 交的分力来表示。 4 .注意作用力与反作用力的关系：作用力的方向一经确定，反作用力的 方向就必须与之相反。
物体受力图的画法
2014年高考考纲解读
基本知识：常见约束类型及约束反力的特点 基本技能：构件的受力分析及受力图的画法
知识点梳理
一、各类约束反力的特点
1、柔性约束 沿着约束，背离物体。 2、理想光滑面约束 沿着接触面公法线，指向物体。 3、铰链支座约束 （1）固定铰链支座约束和中间铰链支座约束 用两个互相垂直的分力来表示。 （2 ）活动铰链支座约束 垂直于支承面，通过铰链中心。 4、固定端约束 用两个互相垂直的分力和一个附加力偶来表示。
绘制受力图—力与力偶—力的概念和性质(建筑力学)
力的概念
分布力的大小用力的集度表示。作用在一定面积上的分布力，称为面分 布力，其集度单位为N/m2或kN/m2；分布在狭长面积或体积上的力可看作线 分布力，其集度单位为N/m或kN/m。
作用于一个物体上的若干个力称为力系。如果两个力系对物体的运动效 应完全相同，则该两个力系称为等效力系。
如果一个力与一个力系等效，则此力称为该力系的合力，而该力系中的 各力称为合力的分力。
三力平衡汇交定理
证明：
设刚体在作用于A、B、C三点
的三个力F1、F2、F3作用下处于平
衡状态，且力F1、F2汇交于O点 。 C
根据力的可传性原理，可将力
F3
F1和F2移到汇交点O。
F1
A
O
FR12
B F2
然后根据力的平行四边形法则，得合力F R12。
则力F3应与F R12平衡。由于两个力平衡必须共线，所以力F3必通过力F1与 F2的交点O，且此三个力的作用线在同一平面内。
A
F1
B
(5)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，分别作用于该两物体上。这一性质也称为作用与反作用定律。
三力平衡汇交定理
4.三力平衡汇交定理
由二力平衡公理和力的平行四边形法则容易证明：当刚体受三个力作 用而平衡时，若其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线也 通过该交点，且此三个力的作用线在同一平面内。
《建筑力学》1.3受力图绘制
梁的受力图绘制1）取梁AB为研究对象，把它 Nhomakorabea独画出来。
2）作用在球上的主动力是已知力 F。
3） 根据约束性质画约束力。 A 端是固定铰支座，其约束力可用两个互相垂直的分力 FAx和FAy表示； B 端为可动铰支座，其约束力是与支承面垂直的 FNB，指向不定，因此，可 任意假设指向上方（或下方）。
班级： 教师：
2020.04.28
系统
明确研究对象
分离体
我是已知力 （主动力）
我是未知力 （约束力）
分离体图=受力图
绘制物体受力图的方法
做一做
球的受力图绘制
1）取球为研究对象，把它单独画出来。
2）作用在球上的主动力是已知的重力 W， 作用于球心并铅垂向下。
3） 根据约束性质画约束力。 光滑斜面对球的约束力是FNB，它通过接触点 B 并指向球心； 绳索对球的约束力是FTA， 它通过接触点 A 并沿绳的中心线而背离球。 4）检查平衡。
4）检查平衡。
练一练
练一练
练一练
作业
书P19 1—7（b）（d） 1—8（e） 1—9（b）
敬请期待，下次合作上课！
做一做
梯子的受力图绘制
1）取梯子AB为研究对象，把它单独画出来。。
2）作用在球上的主动力是已知的重力 W， 作用在梯子的中点并铅垂向下。
3） 根据约束性质画约束力。 光滑墙面的约束力是 FNA，它通过接触点 A，垂直于梯子并指向梯子； 光滑地面的约束力是 FNB，它通过接触点 B，垂直于地面并指 向梯子； 绳索的约束力是 FTC，其作用于绳索与梯子的接触点 C，沿绳 索中心线， 背离梯子。
画斜面上的物体受力示意图
一、一木块静止在斜面上，如图甲所示，用力的示意图画出木块所受到的力？（画出木块力的示意图，一般不考这类型）
为什么没有压力？答。
压力不是木块受到的。
区别：1、受力示意图和力的示意图。
受力示意：木块是受力物体，其它物体对木块施加几个力
重力：施力是地球。
支持力：施力是斜面。
摩擦力：施力是地面（斜面）三个力的受力物体都是：木块。
压力的施力物体是木块，受力物体是斜面，所以压力不是木块受力示意图中的力。
2、力的示意图：所有的力包括:重力、支持力、摩擦力和压力等施力物体和受力
物体同时具有。
(注意：、重力、支持力、摩擦力画在物体的
中心，压力特殊，作用点画在接触面上，与
接触面垂直。
）如图：
支
持
力
重力。
土木工程力学10-物体受力分析上
FR
简化后
Fx
Fy
简化前
条件二：分离体只受到3个力的作用
2016/10/16
20
学习探究
练习2：一小球自重为G，B点用绳拴在天花板支座 上，C点不计摩擦，试画出小球的受力图
2016/10/16
3
学习探究
第四节 物体受力图的绘制（上）
2016/10/16
4
学习探究
一、知识回顾
1、柔体约束—反力方向沿着绳子背离物体
2、光滑接触面约束—公法线及反力画法 3、圆柱铰链约束—四选一 4、链杆约束—（链杆和二力杆的异同）
5、支座—11种表达及其反力画法
2016/10/16
5
学习探究
作用在物体上的力有： 受 一类是：主动力,即荷载。如重力,风力、人对桌 力 图 子的推力 -------使物体运动或有运动趋势的力，具有独立 的大小和方向。 二类是：被动力，即约束反力。如绳子的拉力 -------约束作用于非自由体限制其运动的力，大 小取决于主动力，方向和所限制的运动方向相反。
2016/10/16
2016/10/16
C
FAx
FAy
FB
B
A
A
FB
拱整体的受力图
48
学习探究
作业解答
FP
习题集第6页第6题
所示结构各部分的受力图
FC
C D FP
1.选择研究对象 画出分离体
钢架CDE部分的受力图
2.画出主动力
E：可动绞支座
- 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)。
绘制物体的受力图
吉林工业职业技术学院
受力图
画法： 1．明确研究对象，画出分离体简图； 2．在分离体上画出全部的主动力； 3．在解除约束处，画出约束反力。 注意：1. 存在二力杆必须先画二力杆所受力； 2. 利用三力汇交定理。
分离体：解除约束后的物体称为分离体。
小
结
1. 掌握自由体、非自由体、约束、约束
反力、主动力等概念；
2. 掌握约束类型及其反力方向；
3. 掌握受力图的画法。
注意——三不：不要漏画力、多画力、画错力的方向。 二要：运用“二力构件”，其反力先画；
运用“三力平衡汇交定理”。
练
习
Gc)
练
习
A
F B A
F
B
(b )
(c)
l 2
练
G
F
习
(b ) B
(a )
B
G D C (d ) A
D
G C (e) A
练
习
C 绳 A G (a ) B D B F
A
练
(b )
习
(c)
l 2
D C P A (f)
B
A G 3 0°
B
A
C (d )
素质培养——赵州桥
受力图
例1
如图所示，绳AB悬挂一重为G的球。
试画出球C受力图。（摩擦不计）
受力图
例2 分别画出杆AC、CB、ACB的受力图
受力图
例3 画出横梁AB的受力图，横梁自重为P
受力图
例4 画出销钉A的受力图
受力图
例5 画出横梁AB的受力图
F
A F
D
NAy
NAy C
C
NB
B
NA A
NAx
B
A
C
素质培养
赵州桥，又称大石桥、安济桥，是位于河北省赵县城南五里洨河上 的一座石拱桥，设计者是隋代杰出的工匠李春，建造于大业六年 （610年），是一座空腹式的圆弧形石拱桥，净跨37m, 宽9m，拱矢 高度7.23m。并且在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹 拱，这样既 能减轻桥身自重，节省材料，又便于排洪、增加美观，赵州桥的设 计构思和工艺的精巧，不仅在我国古桥是首屈一指，据世界桥梁的 考证，像这样的敞肩拱桥，欧洲到19世纪中期才出现，比我国晚了 一千二百多年，赵州桥的雕刻艺术，包括栏板、望柱和锁口石等， 其上狮象龙兽形态逼真，琢工的精致秀丽，不愧为文物宝库中的艺 术珍品，我国 石拱桥的建造技术在明朝时曾流传到日本等国，促进 了与世界各国人民的文化交流并增进了友谊。也体现了，我国古代 劳动人民的智慧和劳动成果。
NB
F
F
NAx
B
N
(b )
(a )
(c)
(b )
画出杆AB、CD的受力图
练
习
G ＝ 3 0° (a )
G
＝ 3 0°
＝ 7 0°
(b )
如图所示，杆自重不计，画出AB杆受力图。
如图所示，杆AB、杆BC自重及摩擦不计。画 出杆AB、杆BC及滑轮B的受力图。
如图所示，画出AB梁的受力图。