第1章 物体的受力分析与平衡

第一章

1、 物体A受的作用力：自身重力，桌子给物体A的支持力；

桌子受的作用力：自身重力，物体A对桌子的压力，楼板对桌子的支持力。

其中：物体A的重力和桌子给物体A的支持力是平衡力

桌子给物体A的支持力与物体A对桌子的压力互为作用与反作用力

4、这种说法不对。因为约束反力与反作用力作用对象不同，约束反力作用于该非自由体上，而反作用力作用于与非自由体发生相互作用的物体上。

5、(b)

(c)

(d) (f)

(h)

6、汇交力系的简化结果是一个合力，而一般力系的简化结果是一个力或一个力偶，所以在平衡条件上一般力系除了力的平衡方程外还比汇交力系多一个力矩方程。

8、解：对滑轮受力分析如图所示：

对横梁受力分析如图所示：KNFF2

由三角形几何关系知：ACRR

KNGTGFTG22重物匀速起吊

KNRRRRFCACA230sin30sin

钢索受拉力为2KN

杆AC的C端所受约束反力为2KN，方向与水平线呈30夹角。

9、以A点销钉为研究对象受力分析如图所示：

建立如图所示直角坐标系

060cos60cos030cos30cos11GTSYGTSXABAC

0320ABACSKNS

杆AB不受力杆AC受拉力，大小为KN320

10、以B点销钉为研究对象受力分析如图所示：

建立如图所示直角坐标系

KNPFSSYFSSXABBCABBC30coscos0sinsin1

KNSFKNSABNAB25.11cos35.11

答：滑块施于工件的压力为11.25KN。

11、假设用长为l的绳子起吊重物，即lOBOA。

2007-2008年度第一阶段高考总复习

2007.09

- 1 - 第一章 力 物体的平衡

一、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，如万有引力、电场力、磁场力）、接触力（如弹力、摩擦力）。

二、重力

地球上一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。重力又可以叫做重量。

实际上重力G只是万有引力F的一个分力。对地球表面上的物体，万有引力的另一个分力是使物体随地球自转的向心力f，如图所示。由于f比G小得多（f与G的比值不超过0.35%），因此高考说明中明确指出：在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力。

物体各部分都要受到重力作用。从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用都集中在一点，这一点叫做物体的重心。重心可能在物体内，也可能在物体外。

三、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

⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被挤压或被支持的物体。

⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。

例1．如图所示，光滑但质量分布不均的小球，球心在O，重心在P，静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受的弹力。

解：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A点，弹力F1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O；在B点弹力F2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O。

对于圆球形物体，所受的弹力必须指向球心，而不一定指向重心。（由于F1、F2、G为共点力，重力的作用线必须经过O点，因此P、O必在同一竖直线上，P点可能在O的正上方（不稳定平衡），也可能在O的正下方（稳定平衡）。

第一部分

考点强化练1　受力分析　共点力作用下物体的平衡

一、选择题(1～5题为单选题，6～8题为多选题)

1．(2015·河北衡水中学二模)如图，小球C置于内侧面光滑的半球形

凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态。在缓慢减小木板

的倾角θ过程中，下列说法正确的是( )

A．A受到的压力逐渐减小

B．A受到的摩擦力逐渐减小

C．C对B的压力逐渐变大

D．C受到三个力的作用

答案：B

解析：缓慢减小θ，则A、B、C始终处于平衡状态。把B、C看成一

整体，设质量为M，则Mgsinθ＝fAB，Mgcosθ＝NAB，由牛顿第三定律得fBA＝fAB＝Mgsinθ，NBA＝NAB＝Mgcosθ，θ减小，sinθ变小，cosθ变大，

所以fBA变小，NBA变大，A错误，B正确。对C受力分析可知，其受重

力、支持力两个力的作用，大小相等，所以支持力不变，C对B的压力

不变，C、D错误。

2.(2015·东北三校二联)如图所示，有一倾角θ＝30°的斜面体B，质

量为M。质量为m的物体A静止在B上。现用水平力F推物体A，在F由零

逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程

下列说法正确的是( )

A．地面对B的支持力大于(M＋m)g

B．A对B的压力的最小值为mg，最大值为mg

C．A所受摩擦力的最小值为0，最大值为

D．A所受摩擦力的最小值为mg，最大值为mg

答案：B

解析：因为A、B始终保持静止，对A、B整体受力分析可知，地面

对B的支持力一直等于(M＋m)g，A错误。当F＝0时，A对B的压力最

小，为mgcos30°＝mg；当F＝mg时，A对B的压力最大，为mgcos30°

＋Fsin30°＝mg，B正确。当Fcos30°＝mgsin30°时，即F＝mg时，A所受摩擦力为0，当F＝0时，A所受摩擦力大小为mg，方向沿斜面向上，当F＝mg时，A所受摩擦力大小为mg，方向沿斜面向下，选项C、D错误。3.

(2015·山东济南一模)一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在

第一篇 静力学

第1 章静力学公理与物体的受力分析

1.1 静力学公理

公理1 二力平衡公理 ：作用于刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。 F=-F’

工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件，称为二力构件或二力杆。

公理 2 加减平衡力系公理 ：在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系，不改变原力系对刚体的效应。

推论 力的可传递性原理 ：作用于刚体上某点的力，可沿其作用线移至刚体内任意一点，而不改变该力对刚体的作用。

公理3 力的平行四边形法则 ：作用于物体上某点的两个力的合力，也作用于同一点上，其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。

推论 三力平衡汇交定理 ：作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三个力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。

公理4 作用与反作用定律 ：两物体间相互作用的力总是同时存在，且其大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个物体上。

公理5 钢化原理 ：变形体在某一力系作用下平衡，若将它钢化成刚体，其平衡状态保持不变。对处于平衡状态的变形体，总可以把它视为刚体来研究。

1.2 约束及其约束力

１．柔性体约束

２．光滑接触面约束

３．光滑铰链约束

第2章 平面汇交力系与平面力偶系

1. 平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过各力作用线的汇交点,其大小和方向可由失多边形的封闭边来表示,即等于个力失的矢量和,即FR=F1+F2+…..+Fn=∑F

2. 矢量投影定理：合矢量在某轴上的投影，等于其分矢量在同一轴上的投影的代数和。

3. 力对刚体的作用效应分为移动和转动。力对刚体的移动效应用力失来度量；力对刚体的转动效应用力矩来度量，即力矩是度量力使刚体绕某点或某轴转动的强弱程度的物理量。（Mo（F）=±Fh）