理论力学静力学复习试题.ppt

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1、2021/7/221静力学复习2021/7/222一、作图题：（本题共2小题，每题10分，共20分）内容：受力分析图；运动（轨迹、速度、加速度）分析图例：画出图示构件中杆AB和CD的受力图例：画出图示构件中C点的速度方向等二、计算题：（本题共6小题，共80分）静力学（39分）：平面力系的简化；空间力投影及力矩计算；物体受力分析及平衡方程。运动学（26分）：点的速度、加速度合成；刚体的基点法、瞬心法；动力学（35分）：动量、动量矩、动能计算；三大普遍定理；刚体平面运动微分方程。试卷构成2021/7/223概念静力学公理约束

2、和约束力受力分析和受力图第一章静力学公理和物体的受力分析2021/7/2241．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以使物体的运动状态发生变化。2.力的效应：①运动效应(外效应)②变形效应(内效应)。3.力的三要素：大小，方向，作用点力的概念力可以用一个矢量表示。矢量的模按一定的比例尺表示力的大小；矢量的方位和指向表示力的方向；矢量的起点(或终点)表示力的作用点。4.力的矢量表示：2021/7/225其他相关概念力系——作用于物体上的若干个力。等效力系——若两力系对同一物体作用效果相同。力系的等效替换——把一个力系

3、用与之等效的另一个力系代替。力系的简化——一个复杂力系用一个简单力系等效替换的过程。合力、分力——若一个力系可用一个力等效替换，则该力叫合力；力系中的各力叫分力。平衡力系、平衡条件——若作用于物体上的力系使物体保持平衡，则该力系称为平衡力系；此时力系所满足的条件称平衡条件。2021/7/226静力学公理公理1力的平行四边形法则公理2二力平衡条件公理3加减平衡力系原理推理1力的可传性推理2三力平衡汇交定理公理4作用和反作用定律公理5刚化原理2021/7/227只有两个力作用下处于平衡的物体二力构件不是二力构件2021/7/

4、228约束和约束力自由体：位移不受限制的物体。非自由体：物体的位移受到某些限制。约束：对非自由体的位移起限制作用的物体。约束力：约束对非自由体的作用力。约束力大小——待定方向——与该约束所能阻碍的位移方向相反作用点——接触处2021/7/229工程常见的约束1、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）2、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束3、光滑铰链约束（1）径向轴承（向心轴承）（2）光滑圆柱铰链（3）固定铰链支座移动铰链支座4、其它类型约束（1）滚动支座（可动铰支座）（2）球铰链（3）止推轴承2021/7/22

5、10解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即确定研究对象；然后考查和分析它的受力情况，这个过程称为进行受力分析。分离体——把研究对象解除约束，从周围物体中分离出来，画出简图。解除约束原理：当受约束的物体在某些主动力的作用下处于平衡，若将其部分或全部约束解除，代之以相应的约束反力，则物体的平衡不受影响。受力图——将分离体所受的主动力和约束反力以力矢表示在分离体上所得到的图形。物体的受力分析和受力图2021/7/2211（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的约束，进一步明确约束类型，什

6、么约束画什么约束反力。（3）必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定某些反力的指向或作用线的方位。注意：（1）受力图只画研究对象的简图和所受的全部力；（2）每画一力都要有依据，不多不漏；（3）不要画错力的方向，反力要和约束性质相符，物体间的相互约束力要符合作用与反作用公理。受力分析的步骤物体的受力分析和受力图2021/7/2212例1用力F拉动重为P的碾子，不计摩擦，作碾子的受力图。FPBABAPFFAFB物体的受力分析和受力图2021/7/2213例2尖点问题(摩擦忽略不计)物体的受力分析和受力图2021/7/2

7、214例3如图所示结构，画BC、AD的受力图。DCBAPFAyFAxACDF'CPF'CDCAPFABCFBFC物体的受力分析和受力图2021/7/2215F1F2DBACF1F2DBAFBF'BFAyFAxFCyFCxOFCCB例4如图所示结构，画AD、BC的受力图。F2FBCB物体的受力分析和受力图2021/7/2216例5由水平杆AB和斜杆BC构成的管道支架如图所示。在AB杆上放一重为P的管道，A、B、C处都是铰链连接，不计各杆的自重，各接触面都是光滑的。试分别画出管道O、水平杆AB、斜杆BC及整体的受力图。ACB

8、DOP物体的受力分析和受力图2021/7/2217解：（1）取管道O为研究对象O（2）取斜杆BC为研究对象CBRCRBACBDOP物体的受力分析和受力图2021/7/2218ABDND´RB´XAYA（4）取整体为研究对象ACBDOPRCXAYA（3）取水平杆AB为研究对象ACBDOP第四节物体的受力分析和受力图20