力的概念三种基本力
力的基本概念：
1、定义：力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用。
2、力的性质
（1）物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力概念是不能脱离物体而独立存在的，任意一个力必然与两个物体密切相关，一个是其施力物体，另一个是其受力物体。把握住力的物质性特征，就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。
（2）矢量性：力不仅有大小，而且有方向，在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则，也就是说，力是矢量。把握住力的矢量性特征，就应该在定量研究力时特别注意到力的方向所产生的影响，就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何方法”。
（3）瞬时性：力作用于物体必将产生一定的效果，而所谓的力的瞬时性特征，指的是力与其作用效果是在同一瞬间产生的。把握住力的瞬时性特性，应可以在对力概念的研究中，把力与其作用效果建立起联系。
（4）独立性：力的独立性特征指的是某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系，只由该力的三要素来决定。把握住力的独立性特征，就可以采用分解的手段，把产生不同效果的不同分力分解开分别进行研究。
（5）相互性：力的作用总是相互的，物体A施力于物体B的同时，物体B也必将施力于物体A。而两个物体间相互作用的这一对力总是满足大小相等，方向相互，作用线共线，分别作用于两个物体上，同时产生，同种性质等关系。把握住力的相互性特征，就可以灵活地从施力物出发去了解受力物的受力情况。
3、力的分类：
①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。）
②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等
③按研究对象分类：内力和外力。
④按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。
说明：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。
4、力的作用效果：是使物体发生形变或改变物体的运动状态．
5、力的三要素是：大小、方向、作用点．
6、力的图示：用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法。
7、力的单位：是牛顿，使质量为1千克的物体产生1米／秒2加速度力的大小为1牛顿．
三种力：
1、重力
产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
说明：重力是由于地球的吸引而产生的力，但它并不就等于地球对物体的引力．重力是地球对物体的万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球旋转所需的向心力。由于物体随地球自转所需向心力很小，所以计算时一般可近似地认为物体重力的大小等于地球对物体的引力。
（1）重力的大小：重力大小等于mg，g是常数，通常等于9.8N/kg．（说明：物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关）
（2）重力的方向：竖直向下的．（说明：不可理解为跟支承面垂直）
（3）重力的作用点—重心：重力总是作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单，我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心．
①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心．
②不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置．说明：
（l）重心可以不在物体上．物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系。重心是一个等效的概念。
（2）有规则几何形状、质量均匀的物体，其重心在它的几何中心．质量分布不均匀的物体，其重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。
（3）薄物体的重心可用悬挂法求得．
2、弹力
弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．
（1）形变：物体形状或体积的改变叫形变
在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变，课本中提到的形变，一般都是指弹性形变。
（1）弹力产生的条件：
①物体直接相互接触；
②物体发生弹性形变．
（2）弹力的方向：跟物体恢复形状的方向相同．
①一般情况：凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力；支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体．
②一般情况：凡是一根线(或绳)对物体的拉力，都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力；拉力的方向总是沿线（或绳）的方向．
③杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。
④弹力方向的特点：由于弹力的方向跟接触面垂直，面面结触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面的．
（3）弹力的大小：
①与形变大小有关，同一物体形变越大弹力越大
②对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。 胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx ，还可以表示成ΔF=kΔx ，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。
③一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。 ④可由力的平衡条件或牛顿运动定律求得
3、摩擦力
1、滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力．
（1）产生条件：①接触面是粗糙；②两物体接触面上有压力；③两物体间有相对滑动．
（2）方向：总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反．
（3）大小—滑动摩擦定律
滑动摩擦力跟正压力成正比，也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。其中的F N表示正压力，不一定等于重力G。为动摩擦因数，取决于
两个物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关。
2、静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力，叫做静摩擦力．
（1）产生条件：①接触面是粗糙的；②两物体有相对运动的趋势；③两物体接触面上有压力．
（2）方向：沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反．
（3）大小：静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤f m ，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，既Fm=μF N
3、摩擦力与物体运动的关系
①摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反。不一定与物体的运动方向相反。
如：课本上的皮带传动图。物体向上运动，但物体相对于皮带有向下滑动的趋势，故摩擦力向上。
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的。而不一定是阻碍物体的运动的。
如上例，摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑，但恰恰是摩擦力使物体向上运动。注意：以上两种情况中，“相对”两个字一定不能少。
这牵涉到参照物的选择。一般情况下，我们说物体运动或静止，是以地面为参照物的。而牵涉到“相对运动”，实际上是规定了参照物。如“A相对于B”，则必须以B为参照物，而不能以地面或其它物体为参照物。
③摩擦力不一定是阻力，也可以是动力。摩擦力不一定使物体减速，也可能使物
体加速。
④受静摩擦力的物体不一定静止，但一定保持相对静止。
⑤滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反
二、知识练习
1、A、B为两个相同木块，A、B间最大静摩擦力F m=5N，水平面光滑。拉力F 至少多大，A、B才会相对滑动？
2、甲、乙两拳击动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员（的拳头）是施力物体，乙运动员（的肩部）是受力物体，似但在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是（）
A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况
B．此时的受力物体是空气
C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体
D．以上说法都不正确
3、关于力的叙述中正确的是（）
A．只有相互接触的物体间才有力的作用
B．物体受到力作用，运动状态一定改变
C．施力物体一定受力的作用
D．竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为竖直方向受到升力的作用
4、关于力的说法中正确的是（）
B．对于力只需要说明其大小，而无需说明其方向
C．一个施力物体只能有一个受力物体
D．一个受力物体可以有几个施力物体
5、关于力作用效果，下列说法中正确的是（）
A．力的三要素不同，力的作用效果可能不同
B．力的作用效果可表现在使物体发生形变
C．力的作用效果表现在使物体保持一定的速度运动
D．力的作用效果可表现在使物体的运动状态发生改变
三、课堂达标
1、关于力的分类，下列叙述中正确的是（）
A．根据效果命名的同一名称的力，性质一定相同
B．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同
C．性质不同的力，对于物体的作用效果一定不同
D．性质相同的力，对于物体的作用效果一定相
2、关于重力的说法正确的是（）
A．物体重力的大小与物体的运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时，物体的重力小。
B．重力的方向跟支承面垂直
C．重力的作用点是物体的重心
D．重力的方向是垂直向下
3、下面关于重力、重心的说法中正确的是（）
A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高
B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C．舞蹈演员在做各种优美动作的时，其重心位置不断变化
D．重力的方向总是垂直于地面
4、A、B、C三物块质量分别为M、m、m0，作如图所示的连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若B随A一起沿桌面作匀速运动，则可以断定：（）
A、物块A与桌面间有摩擦力，大小为m0g；
B、物块A与B间有摩擦力，大小为m0g；
C、桌面对A、A对B都有摩擦力，两者方向相同，大小均为m0g；
m0g。
5、如图所示，水平面上两物体m l、m2经一细绳相连，在水平力F的作用下
处于静止状态，则连结两物体绳中的张力可能为（）
A．零；B．F/2；C．F；D．大于F
流体力学-基本概念
**流函数：由连续性方程导出的、其值沿流线保持不变的标量函数。**粘性：在运动状态下，流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以抵抗剪切变形，这种性质叫做粘性。粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。 **内摩擦力：流体内部不同流速层之间的黏性力。 **牛顿流体：剪切变形率与切应力成线性关系的流体(水，空气)。**非牛顿流体：黏度系数在剪切速率变化时不能保持为常数的流体(油漆，高分子溶液)。 **表面张力：1.表面张力作用于液体的自由表面上。2.气体不存在表面张力。3.表面张力是液体分子间吸引力的宏观表现。4.表面张力沿表面切向并与界线垂直。5.液体表面上单位长度所受的张力。6.用σ 表示，单位为N/m。 **流线：表示某瞬时流动方向的曲线，曲线上各质点的流速矢量皆与该曲线相切。性质：a、同一时刻的不同流线，不能相交。b、流线不能是折线，而是一条光滑的曲线。c、流线簇的疏密反映了速度的大小。 **过流断面：与元流或总流的流向相垂直的横断面称为过流断面。(元流：在微小流管内所有流体质点所形成的流动称为元流。总流：若流管的壁面是流动区域的周界，将流管内所有流体质点所形成的流动称为总流。)
**流量：单位时间内通过某一过流断面的流体体积称为该过流断面的体积流量，简称流量。 **控制体：被流体所流过的，相对于某个坐标系来说，固定不变的任何体积称之为控制体。控制体的边界面，称之为控制面。控制面总是封闭表面。占据控制体的诸流体质点随着时间而改变。 **边界层：水和空气等黏度很小的流体，在大雷诺数下绕物体流动时，黏性对流动的影响仅限于紧贴物体壁面的薄层中，而在这一薄层外黏性影响很小，完全可以忽略不计，这一薄层称为边界层。 **边界层厚度：边界层内、外区域并没有明显的分界面，一般将壁面流速为零与流速达到来流速度的99％处之间的距离定义为边界层厚度。 **边界层的基本特征：(1) 与物体的特征长度相比，边界层的厚度很小。(2) 边界层内沿厚度方向，存在很大的速度梯度。(3) 边界层厚度沿流体流动方向是增加的，由于边界层内流体质点受到黏性力的作用，流动速度降低，所以要达到外部势流速度，边界层厚度必然逐渐增加。(4) 由于边界层很薄，可以近似认为边界层中各截面上的压强等于同一截面上边界层外边界上的压强值。 (5) 在边界层内，黏性力与惯性力同一数量级。 (6) 边界层内的流态，也有层流和紊流两种流态。 **滞止参数：设想某断面的流速以等熵过程减小到零，此断面的参数称为滞止参数。
第四章 力 法
第四章力法 一、是非题（“是”打√，“非”打） 1、图（a）所示超静定结构，力法求解时，所有副系数全为零的基本结构如图（b）所示（除BC杆EI=∞外，其余各杆EI=C）。（） 2、图（a）所示超静定结构，AC杆端剪力可由图（b）所示脱离体 用静力平衡条件直接求出。（） 3、图（a）所示超静定梁M图与图（b）所示静定梁M图相同。（） 4、图（a）所示超静定梁在均布荷载作用下的M图与图（b）所示静定梁M图图乘的结果不等于其与图（c）所示静定梁的M图的图乘结果。（）
5、图示结构中，去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的基本体系。（） 6、图示结构中，去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的基本体系。（） 7、图示两结构，对应点内力相同。 8、图示两结构，对应点内力相同。 9、图示两结构，对应点内力相同。（）
10、图示结构，其力法典型方程的自由项,。（） 11、图（a）所示结构，用力法求解时，可取图（b）做基本系。（） 12、图（a）所示结构，用力法求解时可取图（b）做基本系。（） 13、超静定结构在支座移动作用下一定会有内力产生。（） 14、图示结构在支座C垂直向下移动时结构的内力全为零。（）
15、对于超静定桁架，如果在结构外荷载及结构材料不变的情况下增加某些杆件的截面积，则指定处所的位移一定会减小（）。 16、某超静定梁，截面的高度为h，线膨胀系数为α，EA=常数，EI=常数。图（a）中梁上、下面的温度均升高50℃，图（b）中梁上面的温升为30℃，梁下面的温升为70℃。两种情况下梁的内力一样（）。 17、图（a）与图（b）所示结构在支座C处的反力关系为不超过。 ( ) 18、图（a）所示结构（不计杆长变化）用力法求解时可采用图（b）所示结构进行计算。（） 19、图示对称结构受对称荷载（不计杆长变化），则B支座的约束反力 0。( )
力法的基本概念
力法的基本概念 一、超静定结构和超静定次数 1．超静定结构的概念 ①几何构造方面：有多余约束的几何不变体系。 ②力学解答方面：方程的个数少于未知力的个数。 2．超静定次数的确定 去掉多余约束使超静定结构成为静定结构，所去掉的多余约束数目，就是超静定次数。 一般地， *切断链杆（或支杆）是去掉了一个约束，相应一个约束力； *拆开一个铰（或固定铰支座）是去掉了两个约束，相应两个约束力；*切端刚结点（或固定支座）是去掉了三个约束，相应三个约束力；*刚结点变为铰结点，是去掉了一个约束，相应一个约束力； ① ②③
二、力法的基本结构和多余未知力 1．超静定结构经过去掉多余约束后，变为静定结构，这个静定结构称为力法的基本结构。去掉的多余约束所对应的约束力，称为力法的多余约束力。基本结构、荷载与多余未知力合称基本体系。 2．基本结构的形式不唯一。 一般地，基本结构和多余未知力同时产生。选取时，应使计算简单为前提。 前例题与练习中，给出了每个结构的部分基本结构和相应的多余未知力。 三、力法原理 1．基本假设：弹性小变形 2．确定超静定次数，选取恰当的基本体系 3．位移协调条件的确定（即，补充方程的建立） 4．计算柔度系数（单位未知力产生的位移），建立力法方程 5．结构内力的叠加公式 6．作内力图
示例1 P P L X L 基本体系 解：1）一次超静定结构，取基本体系如图所示。 2）基本思路 超静定结构用平面三个平衡方程是不够的。注意到原结构在荷载作用下的内力和变形是唯一确定的，特别地，支座反力也是确定的。因此，如果设X是支座反力，则原结构的内力与变形就与基本体系（其结构是静定的）在荷载P和支座反力X共同作用下的内力与变形等价。这样，原超静定结构的计算就转化为静定结构的计算。 问题是，X是未知的。需要考虑位移协调条件，即，补充方程。显然，基本体系中，B端是自由端；而原超静定结构中却是有支座的。要保证是等价关系，就必须保证基本体系在P和X共同作用下，在B 端的竖向位移是零。其办法是： 在基本结构中，按叠加法把P和X的共同作用分别作用在基本结构上， ①荷载P作用下，在B端产生的竖向位移的计算 P P L P=1 PL M P图L M 图
理论力学基本概念总结大全
想学好理论力学局必须总结好好总结，学习 静力学基础 静力学是研究物体平衡一般规律的科学。这里所研究的平衡是指物体在某一惯性参考系下处于静止状态。物体的静止状态是物体运动的特殊形式。根据牛顿定律可知，物体运动状态的变化取决于作用在物体上的力。那么在什么条件下物体可以保持平衡，是一个值得研究并有广泛应用背景的课题，这也是静力学的主要研究内容。本章包括物体的受力分析、力系的简化、刚体平衡的基本概念和基本理论。这些内容不仅是研究物体平衡条件的重要基础，也是研究动力学问题的基础知识。 一、力学模型 在实际问题中，力学的研究对象（物体）往往是十分复杂的，因此在研究问题时，需要抓住那些带有本质性的主要因素，而略去影响不大的次要因素，引入一些理想化的模型来代替实际的物体，这个理想化的模型就是力学模型。理论力学中的力学模型有质点、质点系、刚体和刚体系。 质点：具有质量而其几何尺寸可忽略不计的物体。 质点系：由若干个质点组成的系统。 刚体：是一种特殊的质点系，该质点系中任意两点间的距离保持不变。 刚体系：由若干个刚体组成的系统。 对于同一个研究对象，由于研究问题的侧重点不同，其力学模型也会有所不同。例如：在研究太空飞行器的力学问题的过程中，当分析飞行器的运行轨道问题时，可以把飞行器用质点模型来代替；当研
分析飞行器在空间轨道上的对接问题时，就必须考虑飞行器的几何尺寸和方位等因素，可以把飞行器用刚体模型来代替。当研究飞行器的姿态控制时，由于飞行器由多个部件组成，不仅要考虑它们的几何尺寸，还要考虑各部件间的相对运动，因此飞行器的力学模型就是质点系、刚体系或质点系与刚体系的组合体。 二、 基本定义 力是物体间相互的机械作用，从物体的运动状态和物体的形状上看，力对物体的作用效应可分为下面两种。 外效应：力使物体的运动状态发生改变。 内效应：力使物体的形状发生变化（变形）。 对于刚体来说，力的作用效应不涉及内效应。刚体上某个力的作用，可能使刚体的运动状态发生变化，也可能引起刚体上其它力的变化。 例如一重为W 的箱子放在粗糙的水平地面上（如图1-1a 所示），人用力水平推箱子，当推力F 为零时，箱子静止，只受重力W 和地面支撑力BN AN F F ,的作用。当推力由小逐步增大时，箱子可能还保持 静止状态，但地面作用在箱子上的力就不仅仅是支撑力，还要有摩擦力Bf Af F F ,的作用（如图1-1b ）。随着推力的逐步增大，箱子的运动状 态就会发生变化，箱子可能平行移动，也可能绕A 点转动，或既有移动又有转动。
力的基本概念测试题
力的基本概念测试题 一、基础诊测 1．力是__________________，单位是_____，力的作用效果表现在两个方面，一是______________，二是_____________；用手拍桌面，手感到疼，原因是___________________。 2．力的三要素是、、。 3．力的测量工具是__________，实验室测量力的工具是_________，它的工作原理是_____________________。如图1所示，用弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速滑动，该弹簧测力计的测量范围是______，分度值是_____此时弹簧测力计的示数是_____N。 4．直尺、橡皮筋、弹簧等受力会发生_______，不受力时又__________，物体的这种特性叫__________。有些物体变形后不能自动恢复原来的形状，物体的这种特性叫__________。当物体发生形变时会产生一种抗拒形变的力，这种力叫弹力。弹力是由于__________而产生的。 5．牛顿第一定律的内容是_____________________________________________，此定律是通过分析事实，再进一步______、______得出的；一切物体都具有。 6．平衡状态是指物体保持_________或____________；二
力平衡的条件是__________、____________、____________。 7．投篮时，投出去的篮球在空中仍会继续前进，这是由于篮球具有_______的缘故，篮球在空中飞行时运动状态不断改变，其原因是篮球受到________的作用（不计空气阻力）；一个物体正在绕某一点作圆周运动，突然它受到的一切外力都同时消失了，那么它将_______。 8．下列说法正确的是（） A．甲物体对乙物体施加力的同时，甲物体也一定受到了力的作用 B．相互平衡的两个力，这两个力的三要素可能相同 C．做匀速直线运动或静止的汽车一定不受力的作用 D．一个物体受到力的作用，它的运动状态一定改变 二、典型例题解析 例1 如图2所示，三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用，处于不同的状态：甲静止，乙以5m/s的速度向上作匀速直线运动，丙以5m/s的速度向下作匀速直线运动，则F甲、F乙、F丙的大小关系正确的是（） A．F甲=F乙=F丙 B．F甲 C．F乙>F甲>F丙 D．F丙>F甲>F乙 例2 人站在匀速上升的电梯上，下列的几对力中，哪一对是平衡力（）
力的基本概念 三种常见的力
第二章 相互作用 【知识建构】 第一节 力的基本概念 三种常见的力 【考点知识梳理】 一、力的概念：力是物体对物体的作用。 1. 力的基本特征 （1）力的物质性：力不能脱离物体而独立存在。 （2）力的相互性：力的作用是相互的。 （3）力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向。 （4）力的独立性：力具有独立作用性。 2. 力的分类：根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等； 根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。 3. 力的效果 （1）加速度或改变运动状态 （2）形变 二、重力 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。（注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。） 1. 重力的大小：重力大小等于mg ，g 是常数，通常等于10N/kg 。 2. 重力的方向：竖直向下。 3. 重力的作用点——重心 三、弹力 发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 弹力产生的条件： （1）物体直接相互接触； （2）物体发生弹性形变 力 概念 定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力物体而存在。 效果： 要素：大小、方向、作用点（力的图示） 使物体发生形变 改变物体运动状态 分类 效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力 性质： 重力： 方向、作用点（关于重心的位置） 弹力： 产生条件、方向、大小（胡克定律） 摩擦力： （静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小 运算——平行四边形定则 力的合成 力的分解 |F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2
力的概念的起源
力的概念的起源 通过下面一些历史材料的综合，就会发现这样的事实：力的概念最初是人类在劳动中通过肌肉紧张的感觉而产生的.后被自然科学家借用而成为物理学的基本概念.力的概念是经过许多力学工作者的琢磨加工，逐渐完善起来的.从力的概念的产生到力的概念逐步明确的过程中，力与碰撞过程始终紧密地连系在一起一、《墨经》对力的认识 在公元前480-380之间，中国的墨翟（约公元前478—392）及其子弟所著的《墨经》一书，对运动和力有明确的定义.在力的概念及许多力学知识方面，走在同时代的前列.闪耀着中华民族智慧的光辉. 墨家考察了人体对周围环境的作用，看到人们通过肌肉的动作，如举、持、掷、踢、蹬，可以使别的物体发生位置移动，从而总结出肌肉力的概念.《经》第二十一条指出，：“力，刑之所以奋也.”这里“刑”同形，指人体，物体；“奋”，指克服阻抗而运动.奋字在古汉语中的意义是很丰富的，诸如由静到动，由慢到快；由下而上等等都叫做奋.因而墨家的这句话可理解为：力是物体由静而动，由下而上，或由慢到快的原因.这是对力下的一个很正确定义.由于力不易见，而重是显而易见的，人人都能看得到，所以，墨家又以举重为例加以阐明.同条《经说》指出：“力，重之谓.下、与，重奋也.”这里“下”是指物体下坠；“与”是举物向上.意思是说，重是一种力，力和重相当，物体下坠、上举，都是基于重的作用的运动. 墨家把力和物体运动的原因联系起来，初步认识到了力可以改变物体的运动状态.在当时，这是对力的概念的很了不起的很重要认识.特别是墨家已把力和重联系起来，把重看成一种力，可以说这是人类对力的最早的理性认识.《经》第一百二十七条的《经说》还指出：“凡重，上弗挈，下弗收，旁弗却，则直下.”即认为自由落体的轨迹必坚直向下.说明墨家对重量产生的力观察研究得十分深入. 墨家对阻力、惯性，浮力以及墙体和梁的受力等都有精细的分析.对力的平衡，扛杆、滑轮、轮轴和斜面的力学知识也有深入的理解. 二、古代原子论中的碰撞作用观点 远在公元前，古原子论奠基人之一伊壁鸠鲁（Epicurus 公元前342—270）
力基本概念的理解及运用教材
力基本概念的理解及运用 一．解答题（共30小题） 1．对物体进行受力分析时应该注意以下几个问题： （1）首先应该确定_________，并把_________从周围的物体隔离出来． （2）要养成按一步骤分析的习惯，以免漏分析某个力，一般应先分析_________，然后环绕物体一周，找出跟研究对象_________，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后再分析其它的力． （3）每分析一个力，都应找出_________物体，以防止多分析出某些不存在的力，如汽车刹车时还要继续向前运动． （4）只分析研究对象_________力，不分析研究对象对其它物体所_________的力． （5）合力和分力不能同时作为物体所受的力． （6）只分析根据性质命名的力（如：重力、弹力、摩擦力）． （7）分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还要考虑物体的运动情况（平衡状态、加速或减速），当物体的运动情况不同时，其_________情况也不同． （8）为了使问题简化，常忽略某些次要的力，如物体速度不大时的空气阻力物体在空气中所受的浮力，物体在水中运动时所受的阻力． 2．在以“力”为主题的辩论赛中，正方和反方提出了许多观点，小明把他们的观点归纳整理如下表．你认为正确的观点有_________．（只填序号） 观点正方反方 1、两个物体相接触，就一定有力的作用 2、两个物体相接触，但不一定有力的作用 3、两个物体不接触，一定没有有力的作用 4、两个物体不接触，也可能有力的作用 5、力不能脱离物体而单独存在 6、力可以脱离物体而单独存在 7、力的产生总涉及两个物体8、一个物体也可以产生力的作用 3．一人站在电梯上随电梯一起匀速上升，如图所示，人受到的力有_________． 4．一个力气很大的举重运动员能不能不借助别的物体，自己将自己举高而停在空中？为什么？ 5．如图所示．是某广场上空静止的氢气球．用细绳系于地面上．此时氢气球受到的力有浮力、_________、重力、_________． 6．人挑担时，扁担受到几个力的作用？各力的施力者是谁？如果研究的受力物体是挑担子的人，人受哪些力的作用，各力的施力者又是哪些物体？ 7．（2014?松北区二模）人类模仿鸟翼翅膀设计了滑翔机之后，又发明制造了直升飞机，直升飞机的螺旋桨高速旋转，飞机就能起飞，请你利用所学物理知识分析直升飞机能起飞的原因_________．
材料力学基本概念
材料力学 第一章 a 绪论 变形固体的基本假设、内力、截面法、应力、位移、变形和应变的概念、杆件变形的基本形式 第一节 材料力学的任务与研究对象 1、 变形分为两类：外力解除后能消失的变形成为弹性变形；外力解除后不能消失的变形，称为塑性变形或 残余变形。 第二节 材料力学的基本假设 1、 连续性假设：材料无空隙地充满整个构件。 2、 均匀性假设：构件内每一处的力学性能都相同 3、 各向同性假设：构件某一处材料沿各个方向的力学性能相同。 第三节 内力与外力 截面法求内力的步骤：①用假想截面将杆件切开，得到分离体②对分离体建立平衡方程，求得内力 第四节 应力 1、 切应力互等定理：在微体的互垂截面上，垂直于截面交线的切应力数值相等，方向均指向或离开交线。 胡克定律 2、 E σε=，E 为（杨氏）弹性模量 3、 G τγ=，剪切胡克定律，G 为切变模量 第二章 轴向拉压应力与材料的力学性能 轴力和轴力图、直杆横截面上的应力和强度条件、斜截面上的应力、拉伸和压缩时杆件的变形、虎克定律、横向变形系数、应力集中 第一节 拉压杆的内力、应力分析 1、 拉压杆受力的平面假设：横截面仍保持为平面，且仍垂直于杆件轴线。即，横截面上没有切应变，正应 变沿横截面均匀分布N F A σ= 2、 材料力学应力分析的基本方法：①几何方程：const ε=即变形关系②物理方程：E σε=即应力应变 关系③静力学方程：N A F σ?=即内力构成关系 3、 N F A σ= 适用范围：①等截面直杆受轴向载荷（一般也适用于锥角小于5度的变截面杆）②若轴向载荷沿横截面非均匀分布，则所取截面应远离载荷作用区域 4、 圣维南原理（局部效应原理）：力作用于杆端的分布方式，只影响杆端局部范围的应力分布，影响区的 轴向范围约离杆端1—2个杆的横向尺寸 5、 拉压杆斜截面上的应力：0c o s /c o s N N F F p A A αασαα= ==；2 0cos cos p αασασα==， sin sin 22 p αασταα==；0o α=， max 0σσ=；45o α=，0 max 2 στ= 第二节 材料拉伸时的力学性能 1、 材料拉伸时经过的四个阶段：线弹性阶段，屈服阶段，硬化阶段，缩颈阶段 2、 线（弹）性阶段：E σε=；变形很小，弹性；p σ为比例极限，e σ为弹 性极限 3、 屈服阶段：应力几乎不变，变形急剧增大，含弹性、塑性形变；现象是出 α p α α τα
流体力学基本概念和基础知识..
流体力学基本概念和基础知识（部分） 1．什么是粘滞性？什么是牛顿内摩擦定律？不满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体还是非牛顿流体？ 流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质 dy du A T μ= 满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体 请阐述液体、气体的动力粘滞系数随着温度、压强的变化规律。 水的黏滞性随温度升高而减小；空气的黏滞性随温度的升高而增大。（动力粘度μ体现黏滞性）通常的压强对流体的黏滞性影响不大，但在高压作用下，气液的动力黏度随压强的升高而增大。 2．在流体力学当中，三个主要的力学模型是指哪三个？并对其进行说明。 连续介质（对流体物质结构的简化）、无黏性流体（对流体物理性质的简化）、不可压流体（对流体物理性质的简化） 3．什么是理想流体？ 不考虑黏性作用的流体，称为无黏性流体（或理想流体） 4．什么是实际流体？ 考虑黏性流体作用的实际流体 5．什么是不可压缩流体？ 流体在流动过程中，其密度变化可以忽略的流动，称为不可压缩流动。 6．为什么流体静压强的方向必垂直作用面的内法线？ 流体在静止时不能承受拉力和切力，所以流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向 7．为什么水平面必是等压面？
由于深度相等的点，压强也相同，这些深度相同的点所组成的平面是一个水平面，可见水平面是压强处处相等的面，即水平面必是等压面。 8．什么是等压面？满足等压面的三个条件是什么？ 在同一种液体中,如果各处的压强均相等由各压强相等的点组成的面称为等压面。满足等压面的三个条件是同种液体连续液体静止液体。 9．什么是阿基米德原理？ 无论是潜体或浮体的压力体均为物体浸入液体的体积，也就是物体排开液体的体积。 10．潜体或浮体在重力G和浮力P的作用，会出现哪三种情况？ 重力大于浮力，物体下沉至底。重力等于浮力，物体在任一水深维持平衡。重力小于浮力，物体浮出液体表面，直至液体下部分所排开的液体重量等于物体重量为止。 11．等角速旋转运动液体的特征有那些？ （1）等压面是绕铅直轴旋转的抛物面簇；（2）在同一水平面上的轴心压强最低，边缘压强最高。 12．什么是绝对压强和相对压强？两者之间有何关系？通常提到的压强是指绝对压强还是相对压强？1个标准大气压值以帕（Pa）、米水柱（mH2O）、毫米水银柱（mmHg）表示，其值各为多少？ 绝对压强：以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。相对压强：当地同高程的大气压强ap为零点起算的压强。压力表的度数是相对压强，通常说的也是相对压强。1atm=101325pa=10.33mH2O=760mmHg. 13．什么叫自由表面？和大气相通的表面叫自由表面。 14．什么是流线？什么是迹线？流线与迹线的区别是什么？ 流线是某一瞬时在流场中画出的一条空间曲线，此瞬时在曲线上任一点的切线方向与该点的速度方向重合，这条曲线叫流线。区别：迹线是流场中流体质点在一段时间过程中所走过的轨迹线。流线是由无究多个质点组成的，它是表示这无究多个流
力矩分配法的基本概念
力矩分配法的基本概念 力矩分配法是计算连续梁和无侧移刚架的一种实用计算方法，它不需要建立和求解基本方程，可直接得到杆端弯矩。运算简单，计算方法有一定规律，便于掌握，适合手算。 理论基础：位移法； 计算结果：杆端弯矩； 适用范围：连续梁和无侧移刚架。 一、正负号规定 在力矩分配法中，杆端转角、杆端弯矩、固端弯矩的正负号规定与位移法相同，即都假定对杆端顺时针转动为正。 作用在结点上的外力偶荷载，约束力矩，也假定顺时针转动为正，而杆端弯矩在结点上表示时逆时针转动为正。 二、转动刚度S 转动刚度表示杆端对转动的抵抗能力。在数值上等于使杆端发生单位转动时需在杆端施加的力矩。AB 杆A 端的转动刚度S AB与AB杆的线刚度i（材料的性质、横截面的形状和尺寸、杆长）及远端支承有关，而与近端支承无关。当远端是不同支承时，等截面杆的转动刚度如下： 三、传递系数C 杆端转动时产生的远端弯矩与近端弯矩的比值。即： 远端弯矩可表达为：M BA=C AB M AB
等截面直杆的传递系数与远端的支撑情况有关： 远端固定： C=1/2 远端铰支： C=0 远端滑动： C=-1 四、多结点无侧移结构的计算 注意： ①多结点结构的力矩分配法得到的是渐近解。 ②首先从结点不平衡力矩较大的结点开始，以加速收敛。 ③不能同时放松相邻的结点（因为两相邻结点同时放松时，它们之间的杆的转动刚度和传递系数定不出来）；但是，可以同时放松所有不相邻的结点，这样可以加速收敛。 ④每次要将结点不平衡力矩变号分配。 ⑤结点i的不平衡力矩M i等于附加刚臂上的约束力矩，可由结点平衡求得。 例题；用力矩分配法画连续梁的M图，EI为常数。
力的概念三种基本力
力的基本概念： 1、定义：力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用。 2、力的性质 （1）物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力概念是不能脱离物体而独立存在的，任意一个力必然与两个物体密切相关，一个是其施力物体，另一个是其受力物体。把握住力的物质性特征，就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。 （2）矢量性：力不仅有大小，而且有方向，在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则，也就是说，力是矢量。把握住力的矢量性特征，就应该在定量研究力时特别注意到力的方向所产生的影响，就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何方法”。 （3）瞬时性：力作用于物体必将产生一定的效果，而所谓的力的瞬时性特征，指的是力与其作用效果是在同一瞬间产生的。把握住力的瞬时性特性，应可以在对力概念的研究中，把力与其作用效果建立起联系。 （4）独立性：力的独立性特征指的是某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系，只由该力的三要素来决定。把握住力的独立性特征，就可以采用分解的手段，把产生不同效果的不同分力分解开分别进行研究。 （5）相互性：力的作用总是相互的，物体A施力于物体B的同时，物体B也必将施力于物体A。而两个物体间相互作用的这一对力总是满足大小相等，方向相互，作用线共线，分别作用于两个物体上，同时产生，同种性质等关系。把握住力的相互性特征，就可以灵活地从施力物出发去了解受力物的受力情况。 3、力的分类： ①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。） ②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等 ③按研究对象分类：内力和外力。 ④按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。
力学基本概念
(2013)1.图为某款雪地自行车，它的前轮被替换成滑雪板以增大受力面积，减小______；后轮则被改装成履带，可以增大接触面的粗糙程度，增大______，使该车便于雪地骑行． 2.用球拍击球时，如果以球为研究对象，施力物体是，受力物体是。 3.在大力倡导“低碳生活，绿色出行”的今天，越来越多的市民上下班由坐汽车改骑自行车．下列有关说法错误的是（） A．行车时，相对于车上的人，车是静止的 B．行车时，车轮与地面之间的摩擦是滑动摩擦 C．刹车时，车很快停下来主要由于受到地面的摩擦力 D．骑车能节约能源、减少污染 4.如图所示，手对桌子作用一个力F1，桌子也对手作用一个力F2，则下列说法正确的是（） A．F1的施力物体是手，受力物体是桌子 B．F2的施力物体是手，受力物体是桌子 C．F1的施力物体是地球，受力物体是桌子 D．F2的施力物体是地球，受力物体是手 5.乒乓球的直径被加大后，提高了乒乓球比赛的观赏性．玛丽认为直径增加了，乒乓球的弹性减弱了，吉姆认为乒乓球弹性是否减弱必须通过实验来证明，能够证明玛丽的说法是否正确的是（） A．把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，比较反弹后落地的距离 B．把直径不同的乒乓球抛向地面，比较落地后反弹的高度 C．把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度 D．把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度 6. 如图所示，是某广场上空静止的氢气球，用细绳系于地面上。此时氢气球受到的力有[ ] A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 7.下列实例中，为了增大有益摩擦的是（） A．给自行车轴加润滑油 B．移动重物时，在它下面垫上钢管 C．在机器的转动部分装滚动轴承 D．车轮上刻有凸凹不平的花纹
力法
第八章力法 学习目的和要求 力法是超静定结构计算的基本方法之一，也是学习其它方法的基础，非常重要。本章的基本要求： 1.熟练掌握力法基本结构的确定、力法方程的建立及其物力意义、力法方程中的系数和自由项的物理意义及其计算。 2.熟练掌握力法解刚架、排架和桁架，了解用力法计算其它结构计算特点。 3.会利用对称性，掌握半结构的取法。 4.掌握超静定结构的位移计算及力法计算结果的校核。 重点是荷载作用下的超静定结构计算，领会其它因素下的超静定结构计算。 学习内容 超静定结构的性质，超静定次数的确定，超静定结构的计算思想与基本方法；力法基本概念，荷载作用下用力法计算超静定梁、刚架、排架、桁架和组合结构；支座移动、温度改变用力法计算超静定梁和刚架；对称结构的特性及对称性的利用；超静定结构的位移计算及力法校核。 内容提要 超静定结构计算的第一步是确定超静定的次数，也就是判断多余约束。超静定结构去掉多余约束后是无多余约束的几何不变体系，也就是静定结构。因此，超静定结构可形象地表示为： 超静定结构=静定结构+多余约束 一般来说，切开一根链杆，则去掉了一个约束。切开一个单铰，则去掉了两个约束。切开一根受弯曲的杆件，则去掉了三个约束。 1.超静定结构的求解思路： 求解超静定结构，先选取一个便于计算结构作为基本体系，然后让基本体系与原结构受力一致，变形一致即完全等价，通过这个等价条件去建立求解基本未知量的基本方程。（基本未知量是超静定结构计算中必须首先求解的关键未知量）。由于求解过程中所选的基本未知量和基本体系不同，超静定结构的计算有两大基本方法——力法和位移法。 2、力法基本概念： 在力法中，以去掉多余约束得到的静定结构作为力法基本体系，以多余未知力作为力法的基本未知量，通过基本体系中沿多余未知力方向的位移应等于原结构相应的位移来建立力法基本方程，解方程求出多余未知力；多余未知力求出以后，其它反力和内力的计算问题就转化为静定结构的计算问题，可按叠加法或平衡条件计算。
力法的基本方程讲义
力法的基本方程 1. 力法基本原理 力法是计算超静定结构最基本的方法。 遵循材料力学中同时考虑“变形、本构、平衡”分析超静定问题 的思想，可有不同的出发点：以力作为基本未知量，在自动满足平衡 条件的基础上进行分析，这时主要应解决变形协调问题，这种分析方 法称为力法。 2. 力法典型方程 力法典型方程：力法典型方程是根据原结构的位移条件建立起来的。典型方程的数目等于结构的超静定次数。n次超静定结构的基本体系有n个多余未知力，相应的有n个位移协调条件。利用叠加原理将这些位移条件表述成如下的力法典型方程： 图5.13 如图5.14所示， ?表示基本结构上多余未知力X1的作用点沿其作用方向， 1P 由于荷载单独作用时所产生的位移； ?表示基本结构上多余未知力X2的作用点 2P
沿其作用方向，由于荷载单独作用时所产生的位移；ij δ表示基本结构上X i 的作用点沿其作用方向，由于j X =1单独作用时所产生的位移。根据迭加原理，式(5-2)可写成以下形式 11111231 2 111223100X X X X P P δδδδ?=++?=?? ?=++?=? (5-3) 2、解题步骤 （1）选取力法基本结构——不唯一；确定超静定次数， （2）列力法基本方程； 2、几点注意： ①力法方程的物理含义是：基本体系在外部因素和多余未知力共同作用下产生的多余未知力方向上的位移，应等于原结构相应的位移。实质上是位移协调条件。 ②主系数δii 表示基本体系仅由X i =1作用所产生的Xi 方向的位移。 ； 付系数δij 表示基本体系仅由X j =1作用所产生的X i 方向的位移。 主 系数恒大于零，负系数可为正、负或零。力法方程的系数只与结构本身和基本未知力的选择有关，是基本体系的固有特性，与结构上的外因无关。 【例5-2】试作如图5.17(a)所示梁的弯矩图。设B 端弹簧支座的刚度为k ，EI 为常数。
力的基本概念和单位
力的基本概念和单位 1．力 力是一个重要的物理量。力体现了物质之间的相互作用，凡是能使物体的运动状态或物体所具有的动量发生改变而获得加速度或者使物体发生变形的作用都称为力。 按照力产生原因的不同，可以把力分为重力、弹性力、惯性力、膨胀力、摩擦力、浮力、电磁力等。按力对时间的变化性质可分为静态力和动态力两大类。静态力是指不变的力或变化很缓慢的力，动态力是指随时间变化显著的力，如冲击力、交变力或随机变化的力等。 2．力的单位 力在国际单位制（SI）中是导出量，牛顿第二定律（F=ma）揭示了力（F）的大小与物体质量（m）和加速度（a）的关系，即力是质量和加速度的乘积。因此力 的单位和标准都取决于质量和加速度的单位与标准。质量是国际单位制中的一个基本量，单位是kg（千克）；加速度是基本量长度和时间的导出量，单位是m／s2 （米／秒2）。在我国法定计量单位制和国际单位制中，规定力的单位为牛顿（N），定义为：使1kg质量的物体产生1m／s2 加速度的力，即1N=1 kg·m／s2 。
质量标准是国际铂铱合金千克原器，保存于法国。各国质量标准或其他质量标准通过用天平与该原始标准比较而得到。 重力加速度g是一个使用很方便的标准，规定地球上纬度为45o海平面上的重力加速度为g的标准值，为9.80665m ／s2 。g的实际值随地理位置的不同而有所变化，需对标准值作适当的修正。地球上某点的g值可以通过测量一个摆的长度和周期或通过确定一个自由落体物体的速度随时间的变化率而精确地测出，这样即可确定作用于已知标准质量上的重力（重量），从而建立起力的标准。 3．力量值的传递 为保证国民经济各部门和研究单位静态力的力值准确一致，目前均以标准砝码的重力作为力的标准，其大小除可以用标准砝码传递外，还可以用各种不同准确度等级的基准和标准测力仪器设备复现力值及进行量值的传递。 力的传递方式有定度和检定两种：定度是根据基准和标准测力仪器设备所传递的力值确定被校仪表刻度所对应的力值；检定是将准确度级别更高的基准和标准测力仪器设备与被检定测力仪表进行比对，以确定被检定测力仪表的误差。
结构力学力法讲解
第七章力法 §7-1 超静定结构概述 1. 超静定结构基本特性 (1) 几何构造特性：几何不变有多余约束体系 (2) 静力解答的不唯一性：满足静力平衡条件的解答有无穷多组 (3) 产生内力的原因：除荷载外，还有温度变化、支座移动、材料收缩、制造误差等，均可产生内力。 2. 超静定结构类型 图7.1 3. 求解原理 (1) 平衡条件：解答一定是满足平衡条件的，平衡条件是必要条件但不是充分条件。 (2) 几何条件：或变形协调条件或约束条件等，指解答必须满足结构的约束条件与位移连续性条件等。 (3) 物理条件：求解过程中还需要用到荷载与位移之间的物理关系。 4. 基本方法 力法：以多余约束力作为求解的基本未知量 位移法：以未知结点位移作为求解的基本未知量 §7-2 超静定次数的确定 超静定次数：多余约束的个数，也就是力法中基本未知量的个数。 确定方法：超静定结构 去掉多余约约束静定结构，即可确定超静定次数即力法基本未知量的个数。 强调，（1）去掉的一定是多余约束，不能去掉必要约束（2）结果一定是得到一个静定结构，也称力法基本结构。 图7.2 图7.3
图7.4 图7.5 图7.6 §7-3 力法基本概念 下面用力法对一单跨超静定梁进行求解，以说明力法基本概念，对力法有一个初步了解。 图7.7 (1) 一次超静定，去掉支座B ，得到力法基本未知量与基本结构； (2) 要使基本结构与原结构等价，则要求，荷载与X 1共同作用下，?1=0 (3) 由叠加原理，有，011111111=+=+=P P X ?δ???，力法典型方程，即多余约束处的位移约束条件。 (4) 柔度系数δ11与自由项?1P 均为力法基本结构上(静定结构)的位移，由图乘法，得 EI l l l l EI 332211311=????=δ, EI ql l ql l EI P 843213114 21-=???-=?, ql X P 831111=-=δ? (5) X 1已知，可作出原结构M 图，如图示。 §7-4 力法典型方程 由上节知，力法典型方程就是多余约束处的位移方程。下面讨论一般情况下力法方程的形式。
力的概念三个性质力
第二章相互作用 第一讲力的概念三个性质力 课时安排：2课时 教学目标：1．理解力的概念； 2．掌握重力、弹力、摩擦力的产生、大小和方向 3．掌握受力分析的基本方法和基本技能 本讲重点：1．弹力、摩擦力 2．受力分析 本讲难点：弹力、摩擦力的分析与计算 考点点拨：1．弹力方向的判断及大小计算 2．摩擦力方向的判断及大小计算 3．受力分析的一般方法 第一课时 一、力的概念及三个常见的性质力 1．力的概念：力是物体对物体的作用。 （1）力的物质性：力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。二者缺一不可。 （2）力的相互性：力的作用是相互的 （3）力的作用效果：①形变；②改变运动状态。 （4）力的表达：力的图示． 2．力的分类 （1）按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。）（2）按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力…… （3）按产生条件分：场力（非接触力）、接触力。 3．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 （1）方向；总是竖直向下 （2）大小：G＝mg 注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在
两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。 （3）重心：重力的等效作用点。重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体，重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用悬挂法确定。 4．弹力 （1）弹力的产生条件：弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。 （2）弹力的方向：与弹性形变的方向相反。 （3）弹力的大小 对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。 ①胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 ②“硬”弹簧，是指弹簧的k值较大。（同样的力F作用下形变量Δx较小） 5．摩擦力 （1）摩擦力产生条件：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可。 两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件。（没有弹力不可能有摩擦力） （2）滑动摩擦力大小 ①在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。 ②只有滑动摩擦力才能用公式F=μF N，其中的F N表示正压力，不一定等于重力G。 （3）静摩擦力大小 ①必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，既F m=μF N ②静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是： 0＜F f ≤F m （4）摩擦力方向
材料力学基本概念
材料力学 第一章a绪论 变形固体的基本假设、内力、截面法、应力、位移、变形和应变的概念、杆件变形的基本形式 第一节材料力学的任务与研究对象 1、变形分为两类：外力解除后能消失的变形成为弹性变形；外力解除后不能消失的 变形，称为塑性变形或残余变形。 第二节材料力学的基本假设 1、连续性假设：材料无空隙地充满整个构件。 2、均匀性假设：构件内每一处的力学性能都相同 3、各向同性假设：构件某一处材料沿各个方向的力学性能相同。 第三节内力与外力 截面法求内力的步骤：①用假想截面将杆件切开，得到分离体②对分离体建立平衡方程，求得内力 第四节应力 1、切应力互等定理：在微体的互垂截面上，垂直于截面交线的切应力数值相等，方 向均指向或离开交线。 胡克定律
2、E σε=，E 为（杨氏）弹性模量 3、G τγ=，剪切胡克定律，G 为切变模量 第二章轴向拉压应力与材料的力学性能 轴力和轴力图、直杆横截面上的应力和强度条件、斜截面上的应力、拉伸和压缩时杆件的变形、虎克定律、横向变形系数、应力集中 第一节拉压杆的内力、应力分析 1、拉压杆受力的平面假设：横截面仍保持为平面，且仍垂直于杆件轴线。即，横截面上没有切应变，正应变沿横截面均匀分布N F A σ= 2、材料力学应力分析的基本方法：①几何方程：const ε=即变形关系②物理方程： E σε=即应力应变关系③静力学方程：N A F σ?=即内力构成关系 3、N F A σ= 适用范围：①等截面直杆受轴向载荷（一般也适用于锥角小于5度的变截面杆）②若轴向载荷沿横截面非均匀分布，则所取截面应远离载荷作用区域 4、圣维南原理（局部效应原理）：力作用于杆端的分布方式，只影响杆端局部范围的应力分布，影响区的轴向范围约离杆端1—2个杆的横向尺寸
理论力学基本概念
静力学基础 静力学就是研究物体平衡一般规律的科学。这里所研究的平衡就是指物体在某一惯性参考系下处于静止状态。物体的静止状态就是物体运动的特殊形式。根据牛顿定律可知,物体运动状态的变化取决于作用在物体上的力。那么在什么条件下物体可以保持平衡,就是一个值得研究并有广泛应用背景的课题,这也就是静力学的主要研究内容。本章包括物体的受力分析、力系的简化、刚体平衡的基本概念与基本理论。这些内容不仅就是研究物体平衡条件的重要基础,也就是研究动力学问题的基础知识。 一、 力学模型 在实际问题中,力学的研究对象(物体)往往就是十分复杂的,因此在研究问题时,需要抓住那些带有本质性的主要因素,而略去影响不大的次要因素,引入一些理想化的模型来代替实际的物体,这个理想化的模型就就是力学模型。理论力学中的力学模型有质点、质点系、刚体与刚体系。 质点:具有质量而其几何尺寸可忽略不计的物体。 质点系:由若干个质点组成的系统。 刚体:就是一种特殊的质点系,该质点系中任意两点间的距离保持不变。 刚体系:由若干个刚体组成的系统。 对于同一个研究对象,由于研究问题的侧重点不同,其力学模型也会有所不同。例如:在研究太空飞行器的力学问题的过程中,当分析飞行器的运行轨道问题时,可以把飞行器用质点模型来代替;当研分析飞行器在空间轨道上的对接问题时,就必须考虑飞行器的几何尺寸与方位等因素,可以把飞行器用刚体模型来代替。当研究飞行器的姿态控制时,由于飞行器由多个部件组成,不仅要考虑它们的几何尺寸,还要考虑各部件间的相对运动,因此飞行器的力学模型就就是质点系、刚体系或质点系与刚体系的组合体。 二、 基本定义 力就是物体间相互的机械作用,从物体的运动状态与物体的形状上瞧,力对物体的作用效应可分为下面两种。 外效应:力使物体的运动状态发生改变。 内效应:力使物体的形状发生变化(变形)。 对于刚体来说,力的作用效应不涉及内效应。刚体上某个力的作用,可能使刚体的运动状态发生变化,也可能引起刚体上其它力的变化。 例如一重为W 的箱子放在粗糙的水平地面上(如图1-1a 所示),人用力水平推箱子,当推力F 为零时,箱子静止,只受重力W 与地面支撑力BN AN F F ,的作用。当推力由小逐步增大时,箱子可能还保持静止状态,但地面作用在箱子上的力就不仅仅就是支撑力,还要有摩擦力Bf Af F F ,的作用(如图1-1b)。随着推力的逐步增大,箱子的运动状态就会发生变化,箱子可能平行移动,也可 能绕A 点转动,或既有移动又有转动。 静力学就就是要研究物体在若干个力作用下的平衡条件。为此,需要描述作用于物体上力的类型与有关物理量的定义等。 力系:作用在物体上若干个力组成的集合,记为},,,{21n F F F 。 BN F AN F W A B Af F Bf F BN F BN F W A B F （a ） (b) 图1－1