第一节静力学概念Di第一考点刚体的

第一节静力学概念Di第一考点刚体的。理论力学所研究的物体仅限于刚体。所谓刚体是指无论受到什么样的力作用绝对不发生变形的物体。换句话说，刚体是指在任何情况下，其体内任意两点间距离都不会改变的物体。严格地说，绝对不变形的刚体在客观上是不存在的，即使是坚硬的钢铁，在力的作用下也总要或多或少发生不同程度的变形。但是，这种微小的变形对平衡问题的研究影响不大，可以忽略不计；同时，把受力物体假定为刚体，就能使理论力学所研究的问题大为简化。但是，需要注意的是，刚体的平衡条件只是变形体平衡的必要条件，而不是充分条件。也就是说，若将处于平衡状态的刚体看成变形体，其平衡状态将不一定保持；但是，如果变形体处于平衡状态，那么若将它看成刚体，则其平衡状态不受影响。第二节平衡与运动世界上一切物质都在运动，运动是物质的固有属性。刚体的运动有两种基本的运动形式，即刚体的平动和定轴转动。虽然刚体的运动形式是多种多样的，但无论刚体的运动形式怎样复杂，都可以看成是这两个基本运动形式的组合。刚体在运动过程中，若刚体上任一直线始终与原来的位置保持平行，则刚体的这种运动称为刚体的平行移动，简称平动。刚体在运动过程中，若刚体内（或延伸部分）某一直线始终保持不动，则刚体的这种运动称为刚体的定轴转动。保持不动的那条直线称为固定转轴。所谓物体的平衡，是指物体相对于周围物体保持静止或做匀速直线运动。平衡是物体运动的一种特殊情况。对于某一物体的平衡状态，必须指明它是相对于周围哪一物体而言的。目前，我们所讨论的平衡，一般都是指相对于地球的平衡。刚体的运动有两种基本的运动形式，即刚体的________。A．匀速运动和加速运动B．直线运动和曲线运动C．平行移动和定轴转动D．平面运动和定轴转动力是力学中一个基本量。第三考点力的含义：（1）力是物体间的相互作用；（2）力是物体运动状态发生变化的原因；（3）力是物体形状发生变化的原因。力的效应：力使物体的运动状态发生改变以及力使物体发生变形，称为力的效应。其中，力使物体的运动状态发生改变的效应，称为力的外效应；而力使物体发生变形的效应，则称为力的内效应。力的三要素：（1）力的大小；（2）力的方向；（3）力的作用点。实践表明，力对物体的作用效应取决于这三个要素。在力的三要素中，只要其中任何一个要素发生改变，都能改变力对物体的作用效果。力的等效条件：力的等效条件是力的三要素均相同。力矢：力是一个既有大小又有方向和作用点的矢量（或称向量），作用在物体上的力是定位矢量，作用在刚体上的力是滑动矢量。力的表示：在力学中，力矢量可用一条具有方向的线段表示，线段的起点或终点表示力的作用点，线段的方位和箭头指向表示力的方向，线段的长度（按一定的比例尺）表示力的大小。通过作用点沿力方向的直线，称为力的作用线。力的单位：力在国际单位制中的单位是牛顿（N）或千牛（kN）。1.作用在刚体上的力是________。A．定位矢量B．滑动矢量C．旋转矢量D．双向矢量（B）2.力臂是指________到力的作用线的垂直距离。A．质心B．形心C．矩心D．重心（C《第四节考点。力矩》在力学中，力对某点之矩（简称力矩）是量度该力使物体绕该点的转动效应的物理量。力矩的性质：（1）力对某点之矩不仅取决于该力的大小，同时还与矩心的位置有关；（2）力对任一点之矩，不会因该力沿其作用线移动而改变，因为此时力和力臂的大小均未改变；（3）力的作用线通过矩心时，力矩等于零；（4）互成平衡的一对力对同一点之矩的代数和等于零。在平面力系中，力对于一点之矩是一个代数量，其大小等于力的大小与该点（称为力矩中心，简称矩心）到力作用线的垂直距离（称为力臂）的乘积。平面内，力对一点之矩只取决于力矩的大小及旋转方向。力矩的正负号规定：力使物体绕矩心逆时针转动为正；反之为负。在国际单位制中，力矩的单位是牛顿·米（N·m）或千牛顿·米（kN·m）。1.力矩的正负号规定是：________为正；反之为负。A．力使物体绕矩心逆时针转动B．力使物体沿坐标轴正向运动C．力使物体绕矩心顺时针转动D．力使物体沿坐标轴负向运动(A)2.当力沿作用线移动时，该力对任一点之矩将________。A．增加B．减小C．不变D．无法确定（C）当力的作用线通过矩心时，力矩________。A．等于零B．等于力的大小C．等于无穷大D．等于某非零的有限值（A）下列关于力矩的说法________是错误的。A．力矩的大小与矩心的位置有很大关系B．力的作用线通过矩心时，力矩一定等于零C．互相平衡的一对力对同一点之矩的代数和为零D．力沿其作用线移动，会改变力矩的大小（Ｄ＜第七考点。力系＞同时作用在物体上的一群力，称为力系。在力系中，所有力的作用线汇交于一点的力系，称为汇交力系；所有力的作用线相互平行的力系，称为平行力系；所有力的作用线既不汇交于一点，也不全部相互平行的力系，称为一般力系（或称任意力系）。在力系中，所有力的作用线均在同一平面内的力系，称为平面力系；所有力的作用线不全部在同一平面内的力系，称为空间力系。空间任意力系是最一般的力系。如果某一力系作用在物体上，使物体处于平衡状态，则这个力系称为平衡力系。若一个力系对物体的作用可用另一个力系代替，而不改变原力系对物体的作用效果，则这两个力系称为等效力系。如果一个力与一个力系等效，则这个力称作这个力系的合力。力系中的各力叫做这个力的分力。１．________称为力系。A．同时作用在物体上的一群力B．同时作用在物体上的一群力偶C．同时作用在物体质心上的一群力D．同时作用在物体中心上的一群力（）Ｄ２．在力系中，所有力的作用线均汇交于一点，则该力系称为________。A．平衡力系B．等效力系C．平面力系D．汇交力系（）Ｄ３．若刚体受三个力作用而平衡，且其中有两个力相交，则这三个力组成的力系________。A．必定是平面力系B．必定是汇交力系C．必定是平行力系D．必定是平面汇交力系（Ｄ）第八考点工程上常见的力有：（1）重力：地球吸引物体而产生的力，方向竖直向下、指向地心。（2）弹力：两个物体相互接触并发生弹性变形时，将会产生一种恢复原来形状的作用力，这种作用力称为弹力。弹力的方向总是与使物体发生变形的外力方向相反；在弹性限度内，变形越大，弹力越大；变形越小，弹力越小；变形消失，弹力就消失。（3）摩擦力：相互接触的物体之间，有相对运动或有相对运动的趋势时，则接触面上就有摩擦力。摩擦力的方向，永远沿着接触面的切线方向，跟物体运动方向或相对运动趋势相反，阻碍物体间的相对运动。如果力的作用范围在一定条件下可简化为一个点，这种力就称为集中力。若力的作用面积较大，力就不能看成是作用在某一点上，不能用集中力来表示，这种力称为分布力。１．下列除________外均是工程上常见的力。A．重力B．弹力C．摩擦力D．惯性力《Ｄ》３．相互接触的物体之间，有相对运动或有相对运动的趋势时，则接触面上就有摩擦力，摩擦力的方向沿着接触面的________。A．内法线方向B．切线方向C．外法线方向D．A或C《B》第九考点力偶也是力学中一个基本量。大小相等、方向相反、作用线平行但不共线的两个力，称为力偶。在力偶作用面内，力偶使物体产生纯转动的效应。有下列说法，正确的是________。①力的任何一个要素发生改变，都将改变力对物体的作用；②集中力可以看成作用在物体的某个点上，若不能看成作用在一个点上，这种力称为分布力；③刚体是指任何情况下，其体内任意两点间的距离都不会改变的物体；④对于某一物体的平衡状态，必须指明它是相对于哪一个物体而言的。A．①②③B．②③④C．①②④D．①②③④《D》第十考点力偶的三要素：（1）力偶矩的大小；（2）力偶的转向；（3）力偶的作用平面。力偶的作用面：力偶中两反向平行力的作用线所在的平面，称为力偶的作用面。力偶臂：力偶中两反向平行力的作用线的垂直距离称为力偶臂。力偶矩：力偶中力的大小与力偶臂的乘积，称为力偶矩。国际制单位中，力偶矩的单位是牛顿·米（N·m）或千牛顿·米（kN·m）。在平面内，力偶矩是代数量。力偶对物体的作用效应，完全取决于力偶的三要素，即力偶矩的大小、力偶的转向和力偶的作用平面。因此，力偶的等效条件为：力偶的三要素均相同。1.力偶的作用面是指________。A．与力偶中两反向平行力的作用线垂直的平面B．力偶中两反向平行力的作用线所在的平面C．与力偶中两反向平行力的作用线平行的平面D．与力偶的转向垂直的平面2.在平面内，力偶矩是________。A．矢量B．定位矢量C．代数量D．常量第十一考点力偶的基本性质：（1）力偶在任何坐标轴上投影的代数和均为零，所以力偶无合力，即力偶不能用一个力来平衡，只能用另一个力偶来平衡。也就是说，力偶不能与力等效，只能与另一个力偶等效。（2）力偶对物体只有单纯改变旋转运动的作用，而无平移的作用。（3）力偶对物体的作用效应仅仅取决于力偶的三要素，而与力偶的作用位置无关，即力偶可在作用平面内任意移动。对刚体而言，力偶还可以在与力偶的作用面平行的平面间任意移动。（4）在力偶三要素不改变的条件下，可以任意选定组成力偶的两个等值、反向、平行力的大小或力偶臂的长短。1.下列关于力偶的说法________是错误的。A．作用于刚体上的两个力偶，即使力偶三要素中有一个不相同，它们的作用效果也有可能是相同的（比如两个力偶的作用面平行）B．力偶不能和一个力等效，因为力偶没有合力C．力偶对刚体只有单纯改变旋转运动的作用，而无平移的作用D．力偶对刚体的作用效应与力偶的作用位置有关，力偶不可以在作用平面内任意移动2.。下列关于力偶的说法________是正确的。A．作用于物体上的两个力偶，即使力偶三要素中有一个不相同，它们的作用效果也是相同的B．力偶对刚体既有改变旋转运动的作用，也有平移的作用C．力偶可以和一个力等效D．力偶对刚体的作用效应与力偶的作用位置无关，即力偶可以在作用平面内任意移动3.两个力偶等效，力偶臂________。A．相等B．不等C．不一定相等D．一定不等4.两个力偶等效，力偶矩________。A．相等B．不等C．不一定相等D．一定不等5.在同一平面内，转向相同的力偶对物体的转动效应完全取决于________，与矩心的位置________。A．力偶矩的大小/无关B．力偶的转向/无关C．力偶的转向/有关D．力偶臂的大小/有关6、下列关于力偶的说法________是错误的。A．作用于刚体上的两个力偶，只要力偶三要素中有一个不相同，它们的作用效果就不相同B．力偶不能和一个力等效，因为力偶没有合力C．力偶对刚体只有单纯改变旋转运动的作用，而无平移的作用D．力偶对刚体的作用效应与力偶的作用位置无关，即力偶可以在作用平面内任意移动7.下列关于力偶的说法________是错误的。A．作用于变形体上的两个力偶，只要力偶三要素中有一个不相同，它们的作用效果就不相同B．在同一个平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩相同，转动方向相同，两个力偶必等效C．等效力偶必须力偶臂相等或者组成力偶的力相等D．若两个力偶分别位于相交的两个平面内，这两个力偶是不可能等效的力偶系由大小相等、方向相反，作用线平行但不共线的两个力所组成的力系，称为力偶。同时作用在物体上的一群力偶，称为力偶系。在力偶系中，所有力偶的作用面均在同一平面内的力偶系，称为平面力偶系；所有力偶的作用面不全部在同一平面内的力偶系，称为空间力偶系。如果某一力偶系作用在物体上，使物体处于平衡状态，则这个力偶系称为平衡力偶系。若一个力偶系对物体的作用可用另一个力偶系代替，而不改变原力偶系对物体的作用效果，则这两个力偶系称为等效力偶系。如果一个力偶与一个力偶系等效，则这个力偶称作这个力偶系的合力偶。十三考点力偶矩矢对于空间力偶问题，由于各力偶作用面在空间的方位不同，力偶矩就不能用代数量而必须用矢量来表示，称为力偶矩矢。力偶矩矢垂直于力偶作用面即沿力偶作用面的法线方向，指向按右手螺旋法则确定：以蜷曲的四指表示力偶在其作用面内的转向，伸直的拇指为力偶矩矢的指向，它的模等于力偶矩的大小。对刚体而言，力偶矩矢是一个自由矢量。1.力偶矩矢沿力偶作用面的