受力分析
工程力学第三章 受力分析(课堂PPT)
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解：
1.杆AB的受力图。
2. 活塞和连杆的受力图。
E D
B
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C q
B
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A
FA
3. 压块 C 的受力图。
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C FCx
F
B
q
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1 FCy
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例题7
D
A
K
q
C
E
BⅠ Ⅱ
P
如图所示平面构架，由杆AB ， DE及DB铰接而成。钢绳一端拴 在K处，另一端绕过定滑轮Ⅰ和 动滑轮Ⅱ后拴在销钉B上。重物 的重量为P，各杆和滑轮的自重 不计。（1）试分别画出各杆， 各滑轮，销钉B以及整个系统的 受力图；（2）画出销钉B与滑轮 Ⅰ一起的受力图；（3）画出杆 AB ，滑轮Ⅰ ，Ⅱ ，钢绳和重物 作为一个系统时的受力图
处必有力，力的方向由约束类型而定。
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 2、不要多画力 于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出
它是哪一个施力体施加的。
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3、不要画错力的方向 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不 能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析 两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力 的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反， 不要把箭头方向画错。
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D
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解： 1. 杆 BC 的受力图。
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2. 杆AB 的受力图。
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正交分解
受力分析方法
受力分析方法受力分析是工程力学中的重要内容，它是研究物体受到外部力作用时的力学性质和运动规律的一门学科。
受力分析方法是为了解决物体受力情况而进行的一系列分析和计算过程，它可以帮助工程师和设计师更好地理解和预测物体的受力情况，从而指导工程设计和实际施工。
在工程实践中，受力分析方法具有非常重要的意义，下面将介绍几种常用的受力分析方法。
首先，静力学方法是最基本的受力分析方法之一。
静力学是研究物体在静止状态下受力平衡的学科，它通过平衡方程和力的平衡条件来分析物体受力情况。
静力学方法适用于解决物体受力平衡的问题，例如梁、柱、桁架等结构的受力分析。
在实际工程中，静力学方法可以帮助工程师计算物体受力的大小、方向和作用点位置，为工程设计提供重要参考。
其次，有限元分析方法是一种现代化的受力分析方法。
有限元分析是利用计算机对物体进行离散建模，通过数值计算方法求解物体受力情况的一种技术。
有限元分析方法适用于复杂结构和大变形情况下的受力分析，它可以模拟物体受到外部力作用后的变形和应力分布情况，为工程设计和结构优化提供科学依据。
另外，试验分析方法是一种重要的受力分析手段。
试验分析是通过对物体进行实验测试，获取物体受力情况的一种方法。
试验分析方法可以直接观测和测量物体在受力状态下的变形和应力情况，为工程师提供真实可靠的受力数据。
试验分析方法在工程实践中具有重要的应用，例如对材料的拉伸试验、结构的载荷试验等。
最后，有限差分法和有限体积法是一种数值分析方法，它们适用于求解物体受力情况的偏微分方程。
有限差分法和有限体积法通过离散化偏微分方程，将连续的受力问题转化为离散的代数方程，然后利用数值计算方法求解物体的受力情况。
这两种方法在流体力学、固体力学等领域有着广泛的应用，可以帮助工程师分析复杂的受力情况。
总之，受力分析方法是工程力学中的重要内容，它对工程设计和实际施工具有重要的指导作用。
不同的受力分析方法适用于不同的受力情况，工程师需要根据实际问题选择合适的受力分析方法，进行科学准确的受力分析。
受力分析(共17张PPT)
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注意事项： 飞鸥网
• ①是物体的受力分析，而不是物体的施力 分析，不要把研究对象的受力与其它物体的 受力混淆
• ②在分析各力的过程中，要找到它的施力物 体，没有施力物体的力是不存在的，这样可 以防止漏力和添力
• ③受力分析的依据：力的产生条件和物体的运 动状态。
§3__4 受力分析
✓受力分析的重要性
受力分析不但在研究物体平衡时是必须的，而 且也是学习整个力学的基础知识，它也贯穿整
个高中物理学习之中。因此受力分析是极为重要
的。是解决力学问题的关键。
1、什么叫受力分析？
分析物体受到哪些力的作用 ，并用带箭头 的直线来表示所受的力 称为受力分析
隔离法：将研究对象从周围的物体中隔离出来，
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轻放到转动的传送带上
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加速下滑
轻放到转动的传送带上
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光滑
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光滑
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G 粗糙
画出下图中光滑斜面上被一挡板挡住的静止钢球的 受力示意图。
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分析A、B两个小球的受力情况 静止
A 静止
受力分析不但在研究物体平衡时是必须的，而且也是学习整个力学的基础知识，它也贯穿整个高中物理学习之中。
受力分析总结知识点
受力分析总结知识点受力的概念：受力是物体与外界相互作用的结果，它是物体受到的外界力的表现。
受力可以分为接触力和非接触力两种，接触力是指物体与其他物体之间直接接触而产生的力，如摩擦力、弹簧力等；非接触力是指物体与其他物体之间不直接接触而产生的力，如重力、电磁力等。
受力分析的基本原理：受力分析的基本原理是牛顿定律，即牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律表明如果一个物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么它受到的合外力为零；牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用于它的力之间的关系，即物体的加速度正比于作用在其上的合外力，与物体的质量成反比，加速度的方向与力的方向一致；牛顿第三定律表明任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
受力分析的方法：受力分析的方法主要有平衡法、力图法和分解法。
平衡法是通过平衡条件来分析物体受力情况，即物体所受外力的合力和合力矩为零；力图法是通过绘制力的图解来进行受力分析，可以直观地了解物体所受的外力情况；分解法是将力按不同的方向分解成分力，通过分析每个方向上的力来求解合力。
受力分析的应用：受力分析在工程和科学研究中有着广泛的应用。
在工程中，受力分析可以帮助工程师设计和优化结构，保证结构的稳定性和安全性；在科学研究中，受力分析可以帮助科学家研究物体的运动规律和相互作用情况，推动科学的发展。
受力分析的实例：受力分析的实例有很多，比如桥梁结构的受力分析、机械装置的受力分析、航天器的受力分析等。
通过对这些实例进行受力分析，可以得出这些物体所受到的外力情况和受力效应，为工程设计和科学研究提供重要依据和参考。
受力分析的局限性：受力分析是一种简化的理论模型，它假设物体是刚体、外力是静止的、力的作用时间短暂等，这与实际情况有所偏差。
因此，在一些复杂的场景下，受力分析可能并不能完全描述物体的受力情况，需要结合实际情况进行更加细致和精确的分析。
总的来说，受力分析是力学学科中的一个重要内容，它研究物体在外力作用下产生的受力情况和受力效应。
静力学受力分析
压力容器设计
压力容器是工业生产中常见的设备之一，其设计需要满足强度、刚度和稳定性要求。静力学分析在压 力容器设计中具有重要作用，通过受力分析可以确定压力容器的承载能力和稳定性，并优化容器的结 构形式和尺寸。
实验法
通过实验测量物体的运动状态，判断物体是否处于平衡状态。
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CATALOGUE
力的合成与分解
力矩的合成与分解
力矩的合成
力矩是力和力臂的乘积，力矩的合成遵循平行四边形法则。当有两个力同时作 用于同一物体时，它们的力矩可以相加或相减，具体取决于力臂的方向。
力矩的分解
力矩的分解是将一个力矩分解为若干个分力矩的过程。分力矩的方向和大小由 原力矩和分力矩的交点确定。
力向一点的平移
力的平移性质
一个力可以平移到物体上的任意一点，而不改变它对物体的 作用效果。力的平移性质是静力学中一个重要的基本概念。
平移定理
平移定理指出，一个力可以平移到物体上的任意一点，同时 产生一个与原力等值反向的附加力。附加力的方向和大小由 平移点确定。
力的分解与合成法则
力的分解
力的分解是将一个力分解为若干个分力的过程。分力的方向和大小由原力和分力 的交点确定。力的分解是静力学中常用的方法之一。
力的合成
力的合成是将若干个分力合成为一个总力的过程。总力的方向和大小由分力的方 向和大小确定。力的合成遵循平行四边形法则，即总力位于分力组成的平行四边 形的对角线上。
05
CATALOGUE
静பைடு நூலகம்学在工程中的应用
受力分析专题
专题四:受力分析◎知识梳理受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应受力 图。
1 •受力分析的依据(1) 依据各种力的产生条件和性质特点，每种力的产生条件提供了其存在的可能性，由于力的产生原因不同，形成不同性质的力，这些力又可归结为场力和接触力，接触力 (弹力和摩擦力)的确定是难点，两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件，弹力产生原因 是物体发生形变，而摩擦力的产生，除物体间相互挤压外， 还要发生相对运动或相对运动趋 势。
(2) 依据作用力和反作用力同时存在，受力物体和施力物体同时存在。
一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力， 找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在 的；另一方面，依据作用力和反作用力的关系，可灵活变换研究对象， 由作用力判断出反作用力。
(3) 依据物体所处的运动状态：有些力存在与否或者力的方向较难确定，要根据物体的 运动状态，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。
2 •受力分析的程序(1) 根据题意选取研究的对象•选取研究对霖豹原慰是要使对留题懿研穷尽量藩侵 究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统.(2) 把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某个力，要养成按一般步骤分析的好习惯.一般应先分析重力； 然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体， 并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力；最后再分析其他场力 (电场力、磁场力)等.(3) 每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力•如竖直上抛的物体并不受向上的推力， 而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”.(4) 画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所 给的运动状态.3•受力分析的注意事项(1) (2) (3) (4)4.受力分析的常用方法：隔离法和整体法(1).隔离法为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法. 运用隔离法解题的基本步骤是：① 明确研究对象或过程、状态;② 将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来;只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力. 只分析根据性质命名的力.每分析一个力，都应找出施力物体. 合力和分力不能同时作为物体所受的力.③ 画出某状态下的受力图或运动过程示意图;④选用适当的物理规律列方程求解.(2).整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时, 整体法解题的基本步骤是：① 明确研究的系统和运动的全过程;⑦ 画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图; ③ 选用适当的物理规律列方程求解.隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快.◎例题评析【例7】 如图所示，斜面小车 M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。
物体的受力(动态平衡)分析及典型例题
物体的受力（动态平衡）分析及典型例题受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。
受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。
一.几种常见力的产生条件及方向特点。
1.重力。
重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，只要物体在地球上，物体就会受到重力。
重力不是地球对物体的引力。
重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。
重力的方向：竖直向下。
2.弹力。
弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
·判断弹力有无的方法：假设法和运动状态分析法。
弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与施力物体恢复形变的方向相同。
弹力的方向的判断：面面接触垂直于面，点面接触垂直于面，点线接触垂直于线。
【例1】如图1—1所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
图a 中接触面对球无 弹力；图b 中斜面对小球 有 支持力。
`【例2】如图1—2所示，判断接触面MO 、ON 对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
水平面ON 对球 有 支持力，斜面MO 对球 无 弹力。
【例3】如图1—4所示，画出物体A 所受的弹力。
a 图中物体A 静止在斜面上。
b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。
￥c 图中A 球光滑，O 为圆心，O ＇为重心。
图1—1a b图1—2;【例4】如图1—6所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m 的球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：（1）小车静止；（2）小车以加速度a 水平向右加速运动；（3）小车以加速度a 水平向左加速运动；（4）加速度满足什么条件时，杆对小球的弹力沿着杆的方向。
%3.摩擦力。
摩擦力的产生条件为：（1）两物体相互接触，且接触面粗糙；（2）接触面间有挤压；（3）有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切，与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法：假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
受力分析的方法
受力分析的方法受力分析是工程力学中的一个重要内容，它是研究物体受到外力作用后所产生的力学效应的方法。
在实际工程中，我们经常需要对物体的受力情况进行分析，以便确保结构的稳定性和安全性。
下面将介绍一些常用的受力分析方法。
1.平衡法。
平衡法是最基本的受力分析方法之一，它基于牛顿第一定律，即物体静止或匀速运动时，受力平衡。
在进行受力分析时，我们可以利用平衡法来确定物体所受的外力大小和方向，从而进一步分析物体的受力情况。
2.力的合成与分解。
力的合成与分解是受力分析中常用的方法之一。
当物体受到多个力的作用时，我们可以利用力的合成将这些力合成为一个合力，然后再利用力的分解将合力分解为多个分力，以便更清晰地分析物体的受力情况。
3.自由体图法。
自由体图法是一种通过绘制物体受力情况的示意图来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时，我们可以将物体从整体中分离出来，然后绘制物体的自由体图，标注出物体所受的外力和支持反力，从而进行受力分析。
4.力矩法。
力矩法是一种通过计算力对物体产生的力矩来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时，我们可以利用力矩法来确定物体所受的外力对其产生的力矩，从而进一步分析物体的受力情况。
5.应力分析法。
应力分析法是一种通过计算物体内部的应力分布来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时，我们可以利用应力分析法来确定物体内部各点的应力大小和方向，从而进一步分析物体的受力情况。
总结。
受力分析是工程力学中的重要内容，通过合理的受力分析可以帮助我们更好地理解物体的受力情况，确保结构的稳定性和安全性。
在实际工程中，我们可以根据具体情况选择合适的受力分析方法来进行分析，以便更好地解决工程问题。
希望本文介绍的受力分析方法对大家有所帮助。
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受力分析
A B一起匀速向右运动
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自行车受到的摩擦力
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分析物体的受 力情况
一、分析物体的受力情况
例1．分析光滑球的受力。
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光滑球
受力分析的方法和步骤：
1、明确研究对象。 即确定我们要分析哪个物体的受力情况。
2、隔离物体分析。
即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分 析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将 这些力一一画在受力图上。（注意力的方向）
二、分析物体的受力情况
练习1 ．如图所示，处于水平地面上的物 体。 （1）向右匀速运动 N v F
f
G
二、分析物体的受力情况
练F f
G
二、分析物体的受力情况
练习2．如图所示。
静止：
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F
下滑：
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f F N G
下滑
二、分析物体的受力情况
练习3 ．如图所示。 N f0 N f
G 物体静止在斜面上
G 物体沿斜面匀速下滑
二、分析物体的受力情况
练习3.如图所示。 N
f
G 物体沿粗糙斜面上滑
如图 2－3－13 所示，在水平力 F 的作用下，木块 A、B 保持静止．若木块 A 与 B 的接触面是水平的，且 F≠0.则关 于木块 B 的受力个数可能是( A．3 个或 4 个 C．4 个或 5 个 ) B．3 个或 5 个 D．4 个或 6 个
3、按顺序分析受力。
一重二弹三摩擦，有外力直接加。 接触力应逐个接触面去找，必要时要用力的概念和 产生条件或假设法去判断这个接触力是否存在。
受力分析时应注意：
1、应防止“漏力”和“添力”。
为防止“漏力”-----必须按正确的顺序去分析。
为防止 “添力”----注意找施力物体，找不到则没 有。 2、深刻理解“确定研究对象”的含义。 题目要求分析A物体受力，那么A物体对其它物 体的作用力就不是A物体受的力。
图 2－ 3－ 13
一重 二弹 三摩擦 四其他………… 画出静止的A物体受 力示意图：
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G
二、分析物体的受力情况
练习 5．如图所示，水平传送带上的物体。
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随传送带一起 向右匀速运动
传送带由静 止开始顺时 针起动
受力分析
A B一起匀速向右运动
A B F
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B
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