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1、 第 一 章 静 力 学 基 本知 识 第 一 节 力 的 概 念 第 二 节 静 力 学 公 理 第 一 章 静 力 学 的 基 本知 识 第 一 节 力 的 概 念 1 力 1） 力 力 是 物 体 之 间 相 互 的 机 械 作 用 。这 种 作 用 的 效 果 是 使 物 体 的 运 动 状 态 发 生改 变 （ 外 效 应 ） ， 或 者 使 物 体 发 生 变 形（ 内 效 应 ） 。 2） 力 的 三 要 素 实 践 证 明 ，力 对 物 体 的 作 用 效果 取 决 于 三 个 要 素 ：力 的 大 小 、 力 的 方向 和 力 的 作 用 点 。如 图 2.2所 示 。 。
2、图 2.2 力 的 图 示 （ 1） 力 的 大 小 力 的 大 小 表 示 物 体 间 相 互 作 用 的 强 烈 程度 。 为 了 度 量 力 的 大 小 ， 必 须 确 定 力 的 单 位 。在 国 际 单 位 制 里 ， 力 的 常 用 单 位 为 牛 顿 （ N）或 千 牛 顿 （ kN） ， 1kN=1000N。 （ 2） 力 的 方 向 力 的 方 向 包 含 方 位 和 指 向 两 个 涵 义 。 （ 3） 力 的 作 用 点 力 的 作 用 点 是 指 力 在 物 体 上 的 作 用 位 置 。 2. 刚 体 在 外 力 的 作 用 下 ， 大 小 和 形 状保 持 不 变
3、的 物 体 。 3.平 衡4.力 系 同 时 作 用 在 物 体 上 的 一 群 力 。 汇 交 力 系 力 系 中 各 力 作 用 线 汇 交 于 一 点 ； 平 行 力 系 力 系 中 各 力 的 作 用 线 相 互 平 行 ； 一 般 力 系 力 系 中 各 力 的 作 用 线 既 不 完 全 交于 一 点 ， 也 不 完 全 相 互 平 行 。 第 二 节 静 力 学 公 理 1. 二 力 平 衡 公 理 作 用 在 同 一 刚 体 上 的 两 个 力 ， 使 刚 体 处于 平 衡 状 态 的 必 要 与 充 分 条 件 是 ： 这 两 个 力大 小 相 等 ， 方 向 相 反 ， 作
4、 用 线 在 同 一 直 线 上 。注 意 ： 此 公 理 中 的 平 衡 力 作 用 于 同 一 个 物 体 。 【 知 识 链 接 】 图 2.4 平 衡 力 图 2.5 二 力 构 件 如图3.4所示 ，处于静止状态的小球 ，受到重力 和 绳子的拉力 ，则这两个力大小相等 、 方向相反且作用在同一条直线上 。 只在两点受力的作用而处于平衡的 构件称为二力构件 ,如图3.5所示 。如 果构件是一个直杆 ，则称为二力杆 ，如 图3.6所示 。 应 当 注 意 ， 只 有 当力 作 用 在 刚 体 上 时 二 力平 衡 公 理 才 能 成 立 ， 对于 变 形 体 ， 二 力 平 衡 条件 只
5、 是 必 要 条 件 ， 并 不是 充 分 条 件 ， 例 如 ， 满足 上 述 条 件 的 两 个 力 作用 在 一 根 绳 子 上 ， 当 这两 个 力 使 绳 子 受 拉 时 ，绳 子 才 能 平 衡 ， 如 图 所示 。 如 受 等 值 、 反 向 、共 线 的 压 力 就 不 能 平 衡了 。 【 知 识 链 接 】 图 3.6 二 力 杆（ a）图2.6 二力作用 下的变形体 （b） 2. 作用力与反作用力 作用力和反 作用力总是同时存在 ，两力的大小相 等 、方向相反 ，沿着同一直线 ，分别作用 在两个相互作用的物体上 。 若物体 对物体有一个作用力 ，则同时物体对 物体必有一个
6、作用力 。这两个力大小 相等 、方向相反 、沿着同一直线 ，分别作 用在这两个物体上 。如图3.8所示 ， 和 为作用力和反作用力 ，它们分别作用 在 、两个物体上 。 2.作 用 力 与 反 作 用 力 公 理 作 用 力 和 反 作 用 力 总 是 同时 存 在 ， 两 个 力 的 大 小 相 等 ，方 向 相 反 ， 沿 着 同 一 直 线 ， 分别 作 用 在 两 个 相 互 作 用 的 物 体上 。 注 意 ： 此 公 理 说 明 了 两 个 物 体 间相 互 作 用 力 的 关 系 。 作 用 力 和 反作 用 力 是 分 别 作 用 在 两 个 物 体 上的 力 ， 任 何 作
7、用 在 同 一 个 物 体 上的 两 个 力 都 不 是 作 用 力 与 反 作 用力 。 3. 加 减 平 衡 力 系 公 理 在 作 用 于 已 知 力 系 的 刚 体 上 ， 加 上 或者 减 去 任 意 平 衡 力 系 ， 不 会 改 变 原 来 力 系对 刚 体 的 作 用 效 应 。 图 2.8 刚 体 上 力 的 可 传 性推 论 ： 力 的 可 传 性 原 理 作 用 在 刚 体 上 的 力 ， 可 以 沿 其 作 用 线 移 动 到 刚 体 上的 任 意 一 点 ， 而 不 改 变 力 对 物 体 的 作 用 效 果 。 如 图 2.9所 示 ， 在 点 作 用 一 水 平
8、力 推 车 或沿 同 一 直 线 在 点 拉 车 ， 对 小 车 的 作 用 效 果 是 一样 的 。 【 知 识 链 接 】图 2.9 力 在 变 形 体 上 沿 作 用 线 移 动（ a） 变 形 体 受 拉 伸 长 （ b） 变 形 体 受 压 缩 短（ a） （ b） 4. 力 的 平 行 四 边形 法 则 作 用 于 刚 体 上同 一 点 的 两 个 力 ，可 以 合 成 一 个 合力 ， 合 力 也 作 用于 该 点 ， 合 力 的大 小 和 方 向 由 这两 个 力 为 邻 边 所组 成 的 平 行 四 边形 的 对 角 线 （ 通过 二 力 汇 交 点 ）确 定 。 如 图 2.10（ a） 所 示 。 如 图 2.10 力 的 合 成 与 分 解 推 论 ： 三 力 平 衡汇 交 定 理 若 刚 体 在 三个 互 不 平 行 的 力的 作 用 下 处 于 平衡 状 态 ， 则 此 三个 力 的 作 用 线 必在 同 一 平 面 且 汇交 于 一 点 。 图 2.11 三 力 平 衡 汇 交 定 理 示 意 图
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