影响重心位置的因素
《起重机的平衡与稳度》 讲义
《起重机的平衡与稳度》讲义一、引言起重机在现代工业和建筑领域中扮演着至关重要的角色，它们能够吊起沉重的物体并将其准确地移动到指定位置。
然而，要确保起重机的安全运行，理解其平衡与稳度的原理是必不可少的。
在这篇讲义中，我们将深入探讨起重机平衡与稳度的相关知识。
二、起重机平衡的基本原理1、重心的概念重心是物体所受重力的合力作用点。
对于起重机来说，其整体结构以及所吊运的物体都有各自的重心。
当起重机的重心与支撑点之间的关系处于稳定状态时，才能保证起重机不会倾倒。
2、平衡条件起重机要保持平衡，必须满足合力为零和合力矩为零的条件。
也就是说，起重机所受的向上的支撑力之和等于其自身重量与吊运物体重量之和；同时，以支撑点为轴，各力产生的力矩之和也应为零。
3、影响重心位置的因素起重机的结构设计、吊运物体的形状和重量分布等都会影响其重心的位置。
例如，起重臂的长度和角度变化，吊运物体的不规则形状等。
三、起重机稳度的影响因素1、支撑面的大小和形状支撑面越大、形状越规则，起重机的稳度就越高。
例如，四条支腿的起重机比两条支腿的起重机在相同条件下更稳定。
2、重心的高度重心越低，起重机越稳定。
当重心过高时，一旦受到外界干扰，容易失去平衡。
3、负载的分布吊运物体的重量均匀分布可以提高起重机的稳度。
如果负载集中在一侧，会增加起重机倾倒的风险。
4、风载和地面条件强风会对起重机产生水平推力，不平整的地面会导致支撑点受力不均，这些都会影响起重机的稳度。
四、提高起重机平衡与稳度的措施1、合理的结构设计在设计起重机时，要充分考虑重心位置、支撑面大小和形状等因素，确保结构的合理性和稳定性。
2、精确的负载计算在吊运物体之前，必须准确计算负载的重量和重心位置，以便调整起重机的工作状态。
3、安装稳定装置如防风拉索、支腿垫板等，可以增加起重机在不同环境下的稳定性。
4、操作人员的培训操作人员必须熟悉起重机的性能和操作规范，能够根据实际情况调整起重机的姿态，保持平衡和稳定。
铁路救援吊复作业中的计算载荷与吊点选择
铁路救援吊复作业中的计算载荷与吊点选择在吊复作业中，常常需要根据被吊物体的重量来设计和选择吊索。
设计中采用的计算载荷包括动载荷和不均衡载荷两种。
设计计算中常利用动载系数K1与不均衡系数K2乘以静载荷，来近似地代替被吊物或起重吊索具在冲击振动情况下的动载荷与不均衡对称工况下的不均衡载荷。
一、计算动载荷在重物的起吊过程中，因机械传动或操作人员的突然起动或刹车、起吊运动状态的突然改变等，均能增大重物本身以及起重吊索具所承受的静载荷。
因此，在选择和验算起重吊索具强度以及被吊物本体强度时，应将被吊物体自重以及根据吊复工艺设计中静力平衡原理算出的各吊索具的受力，乘以动载系数K1，作为吊复工艺设计中该吊索具所承受的计算动载荷。
牵引、起吊时的动载系数K，如表3—1—1所示。
二、计算不均衡载荷当利用双分支、四分支吊索起吊重物时，受现场条件影响，往往存在下述不平衡因素：（1）由于吊索具制作或组合的不完全对称，受力后引起分支吊索具的受力不均衡。
（2）因地基下沉而产生的起重机支腿不均匀沉陷，受力后引起分支吊索具的受力不均衡。
（3）由于各分支捆绑吊索的长短、松紧不一致，受力后引起分支吊索具的受力不均衡。
（4）当用两台起重机共同抬吊一个重物时，因两台起重机机械结构、工作速度、操作手法、动作协调等方面的差异，均能引起各分支吊索具的受力不均衡。
因此，在选择和验算各起重吊索具时，应将被吊物体自重以及根据吊复工艺设计中静力平衡原理算出的各索具的受力，乘以不均衡系数K2，作为吊复工艺设计中该吊索具所承受的不均衡载荷。
一般取K2为1．2。
三、综合计算载荷综上所述，在救援吊复过程中，吊索具可能同时承受冲击振动与不均衡载荷的影响。
因此在设计和验算其强度时，应将吊复方案中以静力平衡原理算出的各吊索具的受力，连乘以动载系数K1和不均衡系数K2，作为吊复工艺设计中该吊索具所承受的综合计算载荷。
要求综合计算的载荷不大于该吊索的许用载荷。
四、重心与吊点在救援工作中，正确地估计被吊物体的质量与重心，选择合理的吊点，是安全吊装的基本保证。
重心移动原理
重心移动原理重心移动原理是力学中的一个重要概念，它在物体的平衡和运动过程中起着至关重要的作用。
重心是指物体所受重力的合力作用点，而重心移动原理则是指在外力作用下，物体的重心会随之移动的规律和原理。
重心移动原理对于我们理解物体的平衡和运动，以及分析物体受力情况具有重要的指导意义。
本文将从重心移动原理的定义、影响因素、应用以及相关实例等方面进行探讨。
首先，重心移动原理的定义是指在外力作用下，物体的重心会随之移动的规律和原理。
物体的重心位置是由物体各个质点的质量和位置决定的，当物体受到外力作用时，各个质点会受到不同的力，从而导致重心位置的变化。
重心移动原理是通过对物体各个质点受力情况的分析，来确定物体重心位置的变化规律，从而揭示物体的平衡和运动规律。
其次，影响重心移动的因素主要包括物体的形状、质量分布以及外力的作用点和方向等。
物体的形状和质量分布决定了物体重心的位置，而外力的作用点和方向则会直接影响物体各个质点受力情况，从而导致重心位置的变化。
在分析物体的重心移动时，需要综合考虑这些因素的综合影响，以确定重心位置的变化规律。
重心移动原理在工程实践中有着广泛的应用。
例如在建筑设计中，通过对建筑物重心位置的分析，可以确定建筑物的结构设计方案，保证建筑物的稳定性和安全性。
在机械设计中，通过对机械装置重心位置的分析，可以确定机械装置的平衡设计和运动稳定性。
在航天航空领域，重心移动原理也是飞行器设计和飞行控制的重要理论基础。
最后，我们可以通过一个简单的实例来说明重心移动原理的应用。
比如一个悬挂在绳子上的秋千，当有人坐在秋千上时，秋千的重心位置会发生变化，从而影响秋千的摆动规律。
通过对秋千重心位置的分析，可以确定秋千的摆动稳定性和安全性，为秋千的设计和使用提供理论支持。
总之，重心移动原理是力学中一个重要的概念，它对于我们理解物体的平衡和运动具有重要的指导意义。
通过对重心移动原理的深入理解和应用，可以为工程实践和科学研究提供重要的理论支持，促进相关领域的发展和进步。
高中物理一轮复习识记落实卡第二章 相互作用
第二章相互作用7重力弹力摩擦力目标一重力和重心1．力(1)定义：力是一个物体对另一个物体的作用。
(2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。
(3)性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。
2．重力(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。
注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力。
(2)大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量。
同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。
(3)方向：竖直向下。
(4)重心：物体的各部分都受到重力的作用，可认为重力集中作用于一点，这一点叫作物体的重心。
①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布。
②不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法。
注意：重心的位置不一定在物体上。
目标二弹力1．弹力(1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用。
(2)产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生弹性形变。
(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反。
2．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变。
(2)假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处没有弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。
(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。
3．接触面上的弹力方向判断面与面点与平面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面4.弹力大小的计算(1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力。
注意：x表示形变量。
(2)物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡条件来计算弹力。
(3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。
思考物理中的轻绳、轻杆、橡皮筋、轻弹簧四个物体中。
(1)受外力作用形变量较小的有轻绳、轻杆。
(2)产生弹力方向不一定沿物体本身的有轻杆。
(3)既可产生拉伸形变，又可产生压缩形变的有轻杆、轻弹簧。
A、生活中常见的力_摩擦力
对另一个物体有相对运动趋势时，产生的摩擦
力叫静摩擦力。 2.产生条件： (1)两物体相互接触且有弹力 (2)接触面粗糙 (3)两物体间有相对运动趋势
3.作用点：作用于接触面间。
4.方向：与接触面相切，与相对运动趋势方向相反。
F1 F
F
F1
5.大小：静摩擦力随外力变化而变化，且有最大值。
在0—Fmax范围内静摩擦力与两物体间的弹力（正压 力） 无关。 最大静摩擦力：在数值上等于物体刚刚开始运动时的 拉力。Fmax与两物体间的弹力（正压力）成正比。即 fsm=μ
2.运动的物体一定有滑动摩擦力吗？
静止的物体一定没有滑动摩擦力吗？
3.滑动摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？
4.滑动摩擦力一定是阻力吗？
【例】重力为10牛的木块在水平地面上 向右运动，木块与地面间动摩擦因素为 0.25，木块受到水平向左的大小为2牛 的作用力，则木块受到的摩擦力的大小 水平向左 。 2.5 牛，方向是___________ 是_____
注意：弹力是接触力。两个物体直接接 触且因挤压形变才有弹力。 思考：B对地面的压力数值上与两物重 力有何关系？为什么？
拉力、推力、提力、压力的产生原 因都是由于物体发生弹性形变而产生的， 性质上都属于弹力。只是根据效果不同 来命名的。 形变的形式 →原状 弯曲形变← 剪切形变← →拉伸形变、 压缩形变 →扭转形变
重心位置与物体质量分布、形状等 因素有关。质量均匀分布、有规则形状 的物体重心在物体的几何中心。
。 C
C
C
重心不一定在物体上。
思考：质量分布均匀，无规则的薄板的重心？
实验法（悬挂法）
影 响 重 心 位 置 的 因 素
－－只适用于薄板状的物体
影响重心位置的因素
影响重心位置的因素初2016级三班翁嘉昕关键词：控制变量法重心在这个学期的物理学习中，我们对“力”有所了解，同时对重心有所提及。
虽然我们没有对重心这部分有深刻探究，但充满好奇心的我任然想揭开其中的一些奥秘。
所以，我打算探究影响重心位置的因素。
在课本上已有一部分的说明：质量分布均匀，形状规则的物体的重心就在他的几何中心上。
由此，我得出两个猜想：*重心位置与质量分布有关*重心位置与形状有关接下来就是我的实验证明了。
1.重心位置与质量分布有关：变量：质量分布材料：橡皮泥，长方体纸盒，线，钉子，刻度尺实验过程：如图：我们分别把橡皮泥粘在A,B,C 处，用所学的方法（悬挂法）测出整个物体的重心。
结果如表1：表1结论：物体重心位置与物体的质量分布有关。
且其它条件一定时，物体底部质量越大，则物体重心越低（由表与图可得）。
由此我可以解释不倒翁的原理了，因为重心越低越稳定。
而且汽车为何不能超载呢？不光只是因为质量越大，惯性就越大，就难以刹车，转弯也易侧翻。
还有一个原因就是车厢不是汽车底部，如果质量越大，则重心越高，就越不稳定。
这也是底盘高的面包车比底盘低的轿车易侧翻的原因。
2.重心位置与形状有关变量：形状材料：橡皮泥，线，钉子，刻度尺 橡皮泥所处位置 A B C 重心距纸盒底边长度13.20cm 16.71cm 19.00cm实验过程：用同一块橡皮泥捏成一个等边三角形，钝角等腰三角形和锐角等腰三角形，然后用悬挂法测出重心。
结果如表2：表2结论：物体重心位置与物体形状有关。
且物体高度越低，重心也就越低。
（由表与可得）。
总结：1.物体重心位置与物体的质量分布有关。
且其它条件一定时，物体底部质量越大，则物体重心越低2.物体重心位置与物体形状有关。
且物体高度越低，重心也就越低。
高考物理一轮复习专题-受力分析(07)无答案
高考物理一轮复习考点专题（05）重力弹力摩擦力（解析版）考点一重力1.产生：由于地球吸引而使物体受到的力.注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力.2.大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量.注意：(1)物体的质量不会变；(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的（与纬度有关，随着纬度的升高而变大）.3.方向：总是竖直向下的.注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心.4.重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点即物体的重心.(1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布.(2)不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法.注意：重心的位置不一定在物体上.高考考点1、车重：表示重力而不是质量（机车启动）。
2、“零”重力状态：完全失重状态（自由落体）。
3、超重与失重的状态。
考点二弹力的分析与计算1.弹性形变：撤去外力作用后能够恢复原状的形变.2.弹力：(1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.(2)产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生形变.(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反.(4)计算弹力大小的三种方法①根据胡克定律进行求解．①根据力的平衡条件进行求解．①根据牛顿第二定律进行求解．3．弹力有无的判断“三法”(1)假设法：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变．若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力．(2)替换法：用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态．如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力．(3)状态法：由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程，求解物体间的弹力．高考考点1、支持力：垂直于接触面（过圆心问题讲解）2、绳：a.刚性绳、柔性绳b.只能拉不能捅。
人体直立状态下的重心高度
人体直立状态下的重心高度1.引言1.1 概述概述部分内容:人体直立状态下的重心高度是指人体在直立站立时，身体质心与地面的垂直距离。
重心的位置对于人体平衡和稳定性具有重要影响，因此研究人体直立状态下的重心高度成为了人体力学领域的一个关键问题。
本文旨在探讨人体直立状态下的重心高度及其对身体的影响，同时介绍重心高度的影响因素和调整方法。
通过对这些问题的研究，我们可以加深对人体平衡机制的理解，为相关领域的健康管理、运动训练和康复治疗等提供理论支持和指导。
在正文部分，我们将首先介绍人体直立状态下的重心的概念和特点，包括重心的定义和重心在人体各部位的分布情况。
其次，我们将探讨影响重心高度的因素，包括身高、体重、身体组成和姿势等。
通过分析这些因素的作用机制，我们可以了解为什么不同人的重心高度存在差异，以及为什么在某些情况下重心高度会发生改变。
最后，我们将讨论人体直立状态下的重心高度对身体的影响，并介绍重心高度的调整方法。
重心高度的变化会对身体平衡、姿势控制和运动能力产生重要影响，因此了解和掌握调整重心高度的方法对于提高身体平衡和运动表现具有重要意义。
通过本文的研究和讨论，我们希望能够增进对人体直立状态下的重心高度及其相关问题的理解，为人体力学和相关领域的研究提供参考和借鉴。
同时，我们也希望通过深入了解重心高度的影响因素和调整方法，能够为个体的健康管理和运动康复提供有效的指导和支持。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述与阐述。
首先，在引言部分（章节1）中将概述本文的主题和目的，并简要介绍人体直立状态下重心高度的重要性。
接着，正文部分将详细探讨人体直立状态下重心的概念和特点（章节2.1），以及影响重心高度的因素（章节2.2）。
最后，在结论部分（章节3）中将总结人体直立状态下重心高度对身体的影响（章节3.1），并提出调整重心高度的方法（章节3.2）。
在探讨人体直立状态下的重心高度之前，我们将先给出一个概述，指出这个话题的重要性。
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影响重心位置的因素
初2016级三班翁嘉昕
关键词：控制变量法重心
在这个学期的物理学习中，我们对“力”有所了解，同时对重心有所提及。
虽然我们没有对重心这部分有深刻探究，但充满好奇心的我任然想揭开其中的一些奥秘。
所以，我打算探究影响重心位置的因素。
在课本上已有一部分的说明：质量分布均匀，形状规则的物体的重心就在他的几何中心上。
由此，我得出两个猜想：
*重心位置与质量分布有关
*重心位置与形状有关
接下来就是我的实验证明了。
1.重心位置与质量分布有关：
变量：质量分布
材料：橡皮泥，长方体纸盒，线，钉子，刻度尺
实验过程：
如图：
我们分别把橡皮泥粘在A,B,C处，用所学的方法（悬挂法）测出整个
物体的重心。
结果如表1：
表1
结论：物体重心位置与物体的质量分布有关。
且其它条件一定时，物体底部质量越大，则物体重心越低（由表与图可得）。
由此我可以解释不倒翁的原理了，因为重心越低越稳定。
而且汽车为何不能超载呢？不光只是因为质量越大，惯性就越大，就难以刹车，转弯也易侧翻。
还有一个原因就是车厢不是汽车底部，如果质量越大，则重心越高，就越不稳定。
这也是底盘高的面包车比底盘低的轿车易侧翻的原因。
2.重心位置与形状有关
变量：形状
材料：橡皮泥，线，钉子，刻度尺
实验过程：用同一块橡皮泥捏成一个等边三角形，钝角等腰三角形和锐角等腰三角形，然后用悬挂法测出重心。
结果如表2： 形状 钝角等腰三角形 锐角等腰三角形
等边三角形 重心离底边距离
2.10cm
4.05cm 3.21cm 表2
结论：物体重心位置与物体形状有关。
且物体高度越低，重心也就越低。
（由表与可得）。
橡皮泥所处位置 A B C 重心距纸盒底边长度
13.20cm 16.71cm 19.00cm
总结：
1.物体重心位置与物体的质量分布有关。
且其它条件一定时，物体底部质量越大，则物体重心越低
2.物体重心位置与物体形状有关。
且物体高度越低，重心也就越低。