1 具有从简单的实际问题中找出理论力学问题、并抽象为理论力学模型的初步能力。
2 能根据问题的具体条件及要求,从简单物体系中恰当地选取研究对象,并能正确地画出受力图。
3 对力和力偶的性质及其作用效应有清晰的理解,并能熟练地计算力的投影合力矩,能运用力系简化理论计算一般力系的主矢与主矩。
4 能正确运用平衡条件求解静力学问题。要求能熟练求解平面简单物体系的平衡问题。
1 力、刚体、平衡、约束、等效、力矩、力偶、力偶矩、滑动摩擦力和极限滑动摩擦力的概念。
3 物体的受力分析,力的投影和力矩的计算,物体和物体系平衡问题的解法。
1 约束和约束力,力系的等效思想的建立,物体系的平衡问题的分析方法。
1.平衡:指物体相对于地面保持静止或匀速直线运动的状态,平衡是机械运动的一种特殊形式。
2.刚体:物体受力作用后大小和形状保持不变的物体,特征是刚体内任意两点的距离始终保持不变。
3.物体间的相互机械作用,这种作用可使物体的运动状态和形状发生改变。
改变物体运动状态的效应叫外效应,也叫运动效应,改变物体形状状态的效应叫内效应,也叫变形效应
5.等效力系:若两个力系对物体的效应完全相同,则称这两个力系为等效力系。记为
应用此公理,可进行简单的受力分析。构件AB在A、B各受一力而平衡,则此二力的作用线必定在AB的连线上,像这种受两力而平衡的构件,称为二力构件(二力杆)。
推论1 力的可传性:作用于刚体上的力可沿其作用线移至同一刚体内任意一点,并不改变其对于刚体的效应。
由推论1可知:对于刚体来说,作用点并不重要,对力的作用线有影响的是力的作用线,因而,对刚体来说,力的三要素是大小、方向和作用线。
3.力的平行四边形法则:作用于物体上某一点的两力,可以合成为一个合力,合力亦作用于该点上,合力的大小和方向可由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。
推论2 三力平衡正交定理:当刚体受三力作用而平衡时,若其中两力作用线相交于一点,则第三力作用线必通过两力作用线的交点,且三力的作用线在同一平面内。
4.作用力与反作用力定律:两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反,沿同一直线,分别作用在两个物体上。
5.刚化原理:若将处于平衡状态的变形体刚化为刚体,则平衡状态保持不变。(举例)应写出具体的例子来。
概念:像由链条、绳索等柔软的、不可伸长的、不计重量的柔性连接物体构成的约束。
限制的运动:限制了物体沿过接触点的公法线而趋向接触面方向的运动。
概念:两个构件钻有同样大小的圆孔,并用与圆孔直径相同的光滑销钉连接而构成的约束。限制的运动:限制物体沿圆柱销的任意径向剀,而不能限制绕圆柱销轴线的转动和平行圆柱销轴线方向的移动。
方向:沿过接触点的公法线方向,垂直于轴线,是压力。但实际上由于接触点不能事先确定,因而约束力的方向也不能预先确定,通常用两个正交未知分力表示。
概念:铰支座用几个辊轴支承在光滑的支承上,它是光滑接触面约束和光滑铰链约束的复合。
1.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,若将其部分或全部的约束除去,代之以相应的约束力,则物体的平衡不受影响。