[静力学基本概念.docVIP

考点1：刚体的概念 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。 考点2：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。 考点3：力的含义与力的效应 力是力学中一个基本量。 ? 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。 考点4：力的三要素与力的等效条件 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。 考点5：力矢 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）。 考点6：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）。 考点7: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。 考点8： 工程上常见的力 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：