静力学
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第一章静力学【竞赛知识要点】重心共点力作用下物体的平衡物体平衡的种类力矩刚体的平衡流体静力学(静止流体中的压强)【内容讲解】一.物体的重心1.常见物体的重心:质量均匀分布的三角板的重心在其三条中线的交点;质量均匀分布的半径R的半球体的重心在其对称轴上距球心3R/8处;质量均匀分布的高为h的圆锥体的重心在其对称轴上距顶点为3h/4处。
2.重心:在xyz 三维坐标系中,将质量为m的物体划分为质点m1、m2、m3……m n.设重心坐标为(x0,y0,z0),各质点坐标为(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)……(x n,y n,z n).那么:mx0=∑m i x i my0=∑m i y i mz0=∑m i z i【例题】1、(1)有一质量均匀分布、厚度均匀的直角三角板ABC,∠A=30°∠B=90°,该三角板水平放置,被A、B、C三点下方的三个支点支撑着,三角板静止时,A、B、C三点受的支持力各是N A、N B、N C,则三力的大小关系是.(2)半径为R的均匀球体,球心为O点,今在此球内挖去一半径为0.5R的小球,且小球恰与大球面内切,则挖去小球后的剩余部分的重心距O点距离为.2、如图所示,质量分布均匀、厚度均匀的梯形板ABCD,CD=2AB,求该梯形的重心位置。
3、在质量分布均匀、厚度均匀的等腰直角三角形ABC(角C为直角)上,切去一等腰三角形APB,如图所示。
如果剩余部分的重心恰在P点,试证明:△APB的腰长与底边长的比为5:4.4、(1)质量分别为m,2m,3m……nm的一系列小球(可视为质点),用长均为L的细绳相连,并用长也是L的细绳悬于天花板上,如图所示。
求总重心的位置5、如图所示,质量均匀分布的三根细杆围成三角形ABC,试用作图法作出其重心的位置。
6、如图所示,半径为R圆心角为θ的一段质量均匀分布的圆弧,求其重心位置。
7、论证质量均匀分布的三角形板的重心在三条中线的交点上8、求半径为R的厚薄均匀的半圆形薄板的重心9、均匀半球体的重心问题10、均匀圆锥体的重心11、如图所示,有一固定的半径为R 的光滑半球体,将一长度恰好等于R 21、质量为m 的均匀链条搭在球体上,其一端恰在球体的顶点上,并用水平拉力拉住链条使之静止,求拉力的大小。
1 静力学内容讲解1静力学内容讲解1[静力学]内容讲解第一章静力学【竞赛知识要点】重心共点力作用下物体的平衡物体平衡的种类力矩刚体的平衡流体静力学(静止流体中的压强)【内容讲解】一.物体的战略重点1.常见物体的重心:质量均匀分布的三角板的重心在其三条中线的交点;质量均匀分布的半径r的半球体的重心在其对称轴上距球心3r/8处;质量均匀分布的高为h的圆锥体的重心在其对称轴上距顶点为3h/4处。
2.战略重点:在xyz三维坐标系中,将质量为m的物体分割为质点m1、m2、m3……mn.设重心坐标为(x0,y0,z0),各质点座标为(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)……(xn,yn,zn).那么:mx0=∑miximy0=∑miyimz0=∑mizi【例题】1、(1)存有一质量均匀分布、厚度光滑的直角三角板abc,∠a=30°∠b=90°,该三角板水平置放,被a、b、c三点下方的三个支点提振着,三角板恒定时,a、b、c三点受到的支持力各就是na、nb、nc,则三力的大小关系就是.(2)半径为r的均匀球体,球心为o点,今在此球内挖去一半径为0.5r的小球,且小球恰与大球面内切,则挖去小球后的剩余部分的重心距o点距离为.2、如图所示,质量原产光滑、厚度光滑的梯形板abcd,cd=2ab,求该梯形的战略重点边线。
3、在质量分布均匀、厚度均匀的等腰直角三角形abc(角c为直角)上,切去一等腰三角形apb,如图所示。
如果剩余部分的重心恰在p点,试证明:△apb的腰长与底边长的比为4、(1)质量分别为m,2m,3m……nm的一系列小球(可以视作质点),用长均为l的细绳相连,用短也就是l的细绳立于天花板上,如图所示。
谋总战略重点的边线5、如图所示,质量均匀分布的三根细杆围成三角形abc,试用作图法作出其重心的位置。
6、如图所示,半径为r圆心角为θ的一段质量均匀分布的圆弧,谋其战略重点边线。
静力学知识点第一章静力学公理和物体的受力分析本章总结1.静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。
2.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 加减平衡力系原理公理4 作用和反作用定律。
公理5 刚化原理。
3.约束和约束力限制非自由体某些位移的周围物体,称为约束。
约束对非自由体施加的力称为约束力。
约束力的方向与该约束所能阻碍的位移方向相反。
4.物体的受力分析和受力图画物体受力图时,首先要明确研究对象(即取分离体)。
物体受的力分为主动力和约束力。
要注意分清内力与外力,在受力图上一般只画研究对象所受的外力;还要注意作用力和反作用力之间的相互关系。
常见问题问题一画受力图时,严格按约束性质画,不要凭主观想象与臆测。
第二章平面力系本章总结1. 平面汇交力系的合力( 1 )几何法:根据力多边形法则,合力矢为合力作用线通过汇交点。
( 2 )解析法:合力的解析表达式为2. 平面汇交力系的平衡条件( 1 )平衡的必要和充分条件:( 2 )平衡的几何条件:平面汇交力系的力多边形自行封闭。
( 3 )平衡的解析条件(平衡方程):3. 平面内的力对点 O 之矩是代数量,记为一般以逆时针转向为正,反之为负。
或4. 力偶和力偶矩力偶是由等值、反向、不共线的两个平行力组成的特殊力系。
力偶没有合力,也不能用一个力来平衡。
平面力偶对物体的作用效应决定于力偶矩 M 的大小和转向,即式中正负号表示力偶的转向,一般以逆时针转向为正,反之为负。
力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩,力偶矩与矩心的位置无关。
5. 同平面内力偶的等效定理:在同平面内的两个力偶,如果力偶相等,则彼此等效。
力偶矩是平面力偶作用的唯一度量。
6. 平面力偶系的合成与平衡合力偶矩等于各分力偶矩的代数和,即平面力偶系的平衡条件为7、平面任意力系平面任意力系是力的作用线可杂乱无章分布但在同一平面内的力系。
当物体(含物体系)有一几何对称平面,且力的分别关于此平面对称时,可简化为平面力系计算。