工程力学受力分析练习带答案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三讲第三讲 习题课习题课v回顾上一讲内容回顾上一讲内容 1 约束和约束力约束和约束力 问题：约束？约束力？问题：约束？约束力？限制非自由体运动物体。约束施加给被约束物体力。也限制非自由体运动物体。约束施加给被约束物体力。也叫反力。叫反力。2 理想状态下约束类型？约束反力？理想状态下约束类型？约束反力？3 受力分析步骤受力分析步骤v本讲内容本讲内容 深入进行受力分析深入进行受力分析第1页例例1 由水平杆由水平杆AB和斜杆和斜杆BC组成管道支架如图所表示。在组成管道支架如图所表示。在AB杆上放一重为杆上放一重为P管道，管道，A、B、C处都是铰链连接，不计各杆自重，各接触面都是光滑。试分别画出管道处都是铰链连接，不计各杆自重，各接触面都是光滑。试分别画出管道O、水平杆水平杆AB、斜杆、斜杆BC及整体受力图。及整体受力图。ACBDOP第2页解:(1)取管道O为研究对象.O(2)取斜杆BC为研究对象.CBRCRBACBDOPPN第3页ABDNDRBXAYA(4)取整体为研究对象取整体为研究对象.ACBDOPRC XAYA(3)取水平杆取水平杆AB为研究对象为研究对象.ACBDOPCBRCRB第4页例例2 画出以下各构件受力图。画出以下各构件受力图。说明：三力平衡必汇交说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限当三力平行时，在无限远处汇交，它是一个特远处汇交，它是一个特殊情况。殊情况。第5页例例3 尖点问题尖点问题(摩擦忽略不计摩擦忽略不计)第6页例例4 销钉问题。试分别画出销钉问题。试分别画出AC、BC杆、销钉杆、销钉C及构架及构架整体受力图。整体受力图。解：解：ACFAFCABCFBFCBCFFCAFCBACFFCBFA（AC杆含销C）ABCFFBFA（AC杆不含销C）（销钉C）（BC杆不含销C）第7页例例5 画出以下各构件受力图。画出以下各构件受力图。QAOBCDE第8页QAOBCDE第9页练习练习1 画出以下各构件受力图画出以下各构件受力图第10页练习练习2 画出滑轮、画出滑轮、CD杆、杆、AB杆和整体受力图。杆和整体受力图。WWWWABCD1、研究滑轮、研究滑轮2、研究、研究CD杆杆第11页A AB BC C3 3、研究、研究ABAB杆杆4 4、研究整体、研究整体WABCDWWWWWWWCBA A研究整体时，不画物体间内力研究整体时，不画物体间内力第12页画受力图应注意问题画受力图应注意问题除重力、电磁力外，物体之间只有经过接触才除重力、电磁力外，物体之间只有经过接触才有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处必有力，力方向由约束类型而定。必有力，力方向由约束类型而定。2、不要多画力、不要多画力要注意力是物体之间相互机械作用。所以对于要注意力是物体之间相互机械作用。所以对于受力体所受每一个力，都应能明确地指出它是受力体所受每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加。哪一个施力体施加。1、不要漏画力、不要漏画力第13页约束反力方向必须严格地按照约束类型来画，不能单约束反力方向必须严格地按照约束类型来画，不能单凭直观或依据主动力方向来简单推想。在分析两物体凭直观或依据主动力方向来简单推想。在分析两物体之间作用力与反作用力时，要注意，作用力方向一旦之间作用力与反作用力时，要注意，作用力方向一旦确定，反作用力方向一定要与之相反，不要把箭头方确定，反作用力方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。向画错。3、不要画错力方向、不要画错力方向4、受力图上不能再带约束。、受力图上不能再带约束。即受力图一定要画在分离体上。即受力图一定要画在分离体上。第14页一个力，属于外力还是内力，因研究对象不一样，有一个力，属于外力还是内力，因研究对象不一样，有可能不一样。当物体系统拆开来分析时，原系统部分可能不一样。当物体系统拆开来分析时，原系统部分内力，就成为新研究对象外力。内力，就成为新研究对象外力。对于某一处约束反力方向一旦设定，在整体、局部或对于某一处约束反力方向一旦设定，在整体、局部或单个物体受力图上要与之保持一致。单个物体受力图上要与之保持一致。5、整体受力图上只画外力，不画内力。、整体受力图上只画外力，不画内力。6、同一系统各研究对象受力图必须整体与局部一致，相、同一系统各研究对象受力图必须整体与局部一致，相 互协调，不能相互矛盾。互协调，不能相互矛盾。7、正确判断二力构件。、正确判断二力构件。第15页本章重点及难点本章重点及难点v1.提出了静力学基本概念：力、平衡、刚体。提出了静力学基本概念：力、平衡、刚体。v2.力是物体之间相互机械作用。力三要素是力大力是物体之间相互机械作用。力三要素是力大小、方向和作用点。力是矢量。小、方向和作用点。力是矢量。v3.静力学公理是研究静力学基础。静力学公理是研究静力学基础。v公理公理1说明力运算符合矢量运算法则，是力说明力运算符合矢量运算法则，是力系合成与分解基础。系合成与分解基础v公理公理2是最基本力系平衡条件。是最基本力系平衡条件。v公理公理3是力系等效代换和简化主要依据。是力系等效代换和简化主要依据。v公理公理4是研究物体系受力分析基础。是研究物体系受力分析基础。v公理公理5提供了把变形体抽象为刚体模型条件。提供了把变形体抽象为刚体模型条件。第16页本章重点及难点本章重点及难点v4.作用于物体上力可分为主动力与被动约束反力。约束反力是限制被作用于物体上力可分为主动力与被动约束反力。约束反力是限制被约束物体运动力，它作用于物体约束接触处，其方向与物体被限制运约束物体运动力，它作用于物体约束接触处，其方向与物体被限制运动方向相反。动方向相反。v常见约束类型有：常见约束类型有：v(1)柔性约束只能承受沿柔索拉力。柔性约束只能承受沿柔索拉力。v(2)光滑接触面约束只能承受位于接触点法向压力。光滑接触面约束只能承受位于接触点法向压力。v(3)光滑圆柱形铰链约束通惯用两个正交约束反力表示。光滑圆柱形铰链约束通惯用两个正交约束反力表示。v5.受力图在解除约束分离体简图上，画出它所受全部外力受力图在解除约束分离体简图上，画出它所受全部外力简图，称为受力图。简图，称为受力图。v 画受力图时应注意：画受力图时应注意：只画受力，不画施力；只画受力，不画施力；v只画外力，不画内力；只画外力，不画内力；v 解除约束后，才能画上约束反力。解除约束后，才能画上约束反力。第17页本讲小结本讲小结v会受力分析和画受力图会受力分析和画受力图v从头到尾浏览一下方法从头到尾浏览一下方法1、确定研究对象，取分离体；2、先画主动力，明确研究对象所受周围约束，深入明确约束类型，再画约束反力。3、必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定一些反力指向或作用线方位。注意问题？注意问题？第18页