《力的基本性质》PPT课件

第二章构件的静力分析,学习目标,1、理解力、刚体、平衡等重要概念，掌握力的基本性质。2、理解和掌握静力学基本公理和推论。,考纲要求,1.力、力偶、力矩的概念与基本特性；2.力的三要素；3.静力学四公理；4.约束力与约束反力的分类与概念；,构件的静力分析,刚体：一般情况下，构件受力后产生的变形相对于构件的几何尺寸而言是微小的，对研究构件整体平衡或运动影响甚微，可近似的认为：构件受力时不产生变形，这种理想化的物体称为刚体。,第一节力的基本性质,一、力的定义1.定义：力是物体间相互间的机械作用。力不能脱离物体而独立存在。2.力的效应外效应改变物体运动状态的效应。内效应引起物体变形的效应。,【2011年高考题】1.力的三要素是指、。,大小,方向,作用点,F,4.力的表示法：力是一矢量，用数学上的矢量记号来表示，如图。5.力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛(N)或千牛（kN)。,二、静力学的基本公理,公理1(二力平衡公理)使刚体在两个力作用下维持平衡状态的必要和充分条件是：两个力大小相等、方向相反且作用在同一条直线上。,等值、反向、共线、同体,讨论1：能不能在曲杆的A、B两点上施加二力，使曲杆处于平衡状态。,答：能。沿A,B连线加一对拉力或压力。,二力构件：构件只受两个力作用而平衡，此构件称为二力构件。,练习1：如图所示，AB杆是一轻质杆，试画出AB杆的受力图。,公理2(力的平行四边形公理)作用在物体上同点的两个力，可以合成一个合力，合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向由这两个力为边构成的平行四边形的对角线来表示，即合力为原两力的矢量和。,F1,F2,FR,矢量表达式：FR=F1+F2,【2013年高考题】如图所示，人在拉车时，在相同的作用力下，夹角越小的情况下，车子移动的效果更明显，这种现象用哪个力学公理可以解释,A平行四边形定则B力的可传性原理C二力平衡定理D作用力与反作用力定理,A,【2011年高考题】1.力的平行四边形公理是作用在物体上的两个力，可以合成一个力，合力的作用点还在该点，合力的大小用公式表示为A.F=F1-F2B.F=F1+F2C.F=F1D.F=F2,B,【讨论1】如图(a)求分力P1、P2的合力，问哪个图正确。,C,推论1（三力平衡汇交定理）：当刚体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点，且三个力的作用线在同一平面内。,如图，、汇交于一点，则通过点。,公理（作用与反作用公理）：作用力与反作用力总是同时存在，两力的大小相等方向相反，沿着同一直线分别作用在两个相互作用的物体上。,等值、反向、共线、异体,【练习1】如图，吊钩提升一重物。提问（1）物体受到几个力作用？（2）这些力的反作用力各是哪些力？,（1）物体受到两个力：重力、吊钩的拉力。（2）重力的反作用力是物体对地球的吸引力；吊钩对物体的拉力的反作用力是物体对吊钩的拉力。,如图，吊钩提升一重物。在这些力中，哪些是作用力与反作用力？哪些是一对平衡力？,F和F是一对作用力与反作用力。F和W是一对平衡力。,【讨论1】1.一对作用力与反作用力的正确理解是。A.作用力与反作用力作用在同一物体上B.作用力与反作用力总是同时存在C.作用力与反作用力是一对平衡力D.作用力与反作用力可以不同时存在,B,公理4(加减平衡力系公理),可以在作用于刚体的任何一个力系上加上或去掉几个互成平衡的力，而不改变原力系对刚体的作用。,推论2：力在刚体上的可传性,作用于刚体上的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用。,=,=,F1=F2=F,【讨论1】如图所示，问力P能否从AB杆的中点移到BC杆上的中点？,答：不能。因为力不能移出刚体外，AB,BC是两个刚体。,巩固练习,1.力的三要素是、和。2.力是使物体的发生变化或使物体产生的物体间的相互机械作用。3.作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要和充分条件是且作用在上。4.作用力与反作用力总是，两力的大小方向，沿着同一直线分别作用在相互作用的物体上。5.只受力的作用并处于状态的物体称为二力构件。,大小,方向,作用点,运动状态,变形,两力大小相等，方向相反,同一直线,同时存在,相等,相反,两个,两个,平衡,2.关于作用力与反作用力，下面说法正确的是（）。A作用力与反作用力同时产生、同时消失B一个作用力与反作用力可以是不同性质的力C一个作用力和反作用力的合力为零D只有两个物体相对静止时，它们的作用力与反作用力的大小才相等。,A,3.作用在刚体上的三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线_A.必定交于同一点B.不一定交于同一点C.必定交于同一点且三个力的作用线共面D.必定交于同一点但不共面。,小结,1、力的定