复 习
1.三个概念,
刚体,在任何情况下其大小和形状不
变的物体
平衡,是指物体相对于惯性参考系 (如地
面 )保持静止或作匀速直线运动的情形。
如桥梁、作匀速直线飞行的飞机。平衡
是物体机械运动的一种特殊形式。
2.四个静力学公理
（ 1）二力平衡公理
（ 2） 加减平衡力系公理
（ 3）力的平行四边形法则
（ 4）作用与反作用定律
力,是物体间的相互机械作用
３、两个推论
（ 1）力的可传性原理
（ 2）三力平衡汇交定理
1.3 约束和约束反力
? 1.教学目的,
? 1）掌握工程上常见的几种约束类型及其约束
力的画法
? 2）掌握物体及物体系的受力图画法
? 2.教学重点,四种约束类型及其约束力、
物体的受力图
? 3.教学难点,二力杆的判断、外力与内力
的区分
一、几个概念
?在力学中常将物体分成两类,
? 1,自由体,物体能在空间做任意运动，他们
的位移不受任何限制。如天空中飞行的飞机、
鸟等。
? 2,非自由体,物体总是以一定的形式与周围
其他物体相互联系，即物体的位移要受到周
围其他物体的限制。如用绳悬挂的灯可向上、
前、后、左、右运动，但不能向下运动，转
轴要受到轴承的限制。
3、约束和约束反力
约束定义,能限制某些物体运动的其它物体 。
约束反力 (反力 ),约束对被约束物体的作用
力 。
反力的作用点,约束与被约束物体的接触
点
反力的方向,总是与该约束所能限制的运
动方向相反
反力的大小,总是未知的 。 在静力学
中可以利用相关平衡条件求出 。
二、常见的 约束类型及其约束反力
工程上常见四种基本约束类型
? 柔索约束
? 光滑接触面约束
? 光滑圆柱铰链约束
? 光滑球形铰链約束
1.柔索约束
约束特点,柔软易变形,
只能承受拉, 不能承受
压 。 柔索约束只能限制
非自由体沿约束伸长方
向的运动而不能限制其
它方向的运动 。
? 约束反力 FT
只能是拉力，作用在与非
自由体的接触点处，作
用线沿柔索背离非自由
体。
常见柔索约束有：柔绳、链条、胶带
2光滑接触面约束
约束及其反力
? 约束特点,无论两物体间的接触面是平面还
是曲面，只能承受压而不能承受拉，只能限
制物体沿接触面法线方向的运动而不能限制
物体沿接触面切线方向的运动。
? 约束反力 FN, 垂直于接触处的公切面，而指
向非自由体。
3.光滑圆柱铰链约束
? 约束 特点,两非自由体相互联接后, 接触处
的摩擦忽略不计, 只能限制两非自由体的相
对移动, 而不能限制两非自由体的相对转动
的约束, 包括 中间铰链约束, 固定铰链约束
和活动铰支座三种类型 。
? 约束反力 FN, 通过铰链中心, 大小, 方向均
未确定 。 一般用一对通过铰链中心, 大小未
知的正交分力来表示 。 但其中二力构件, 活
动铰支座的反力方向是可以确定的 。
3.光滑圆柱铰链约束
（ 1）固定铰链约束
3.光滑圆柱铰链约束
（ 2） 可动铰支座
3.光滑圆柱铰链约束
（ 3）中间铰链约束
4.光滑球形铰链约束
? 约束 特点：空间铰链约束 。
? 约束反力 FN,过接触点, 一定通过球
心, 但方向不确定 。
1.4物体的受力分析、受力图
一、几个概念,
在工程实际中，常常需要对结构系统中的某一物体或几个物
体进行力学计算。首先要确定研究对象，然后对它进行受力
分析。即分析研究物体受那些力的作用，并确定每个力的大
小、方向和作用点。即,
1,研究对象,我们把所研究的物体称为研究
对象
为了清楚地表示物体的受力情况，需要把所研究的物体从与它相联系的
周围物体中分离出来，单独画出该物体的轮廓简图，使之成为 分离体,
即,
2,分离体,解除约束后的自由物体。
3,受力图,在分离体上画上它所受的全部主动
力和约束反力，就称为该物体的 受力图 。
4,内力与外力
如果所取的分离体是由某几个物体组成的
物体统时，通常将系统外物体对物体系统的
作用力称为 外力,而系统内物体间相互作用的
力称为 内力 。
注意：画受力图时一定要分清内力与外力，内力总是以等值、共线、
反向的形式存在，故物体系统内力的总和为零。因此，取物体系统为研
究对象画受力图时，只画外力，而不画内力。
?
二、受力图
1.画受力图的具体步骤,
恰当地选取研究对象, 正确地画出构件的受
力图是解决力学问题的关键 。 画受力图的
具体步骤如下,
1.明确研究对象, 画出分离体；
2.在分离体上画出全部主动力；
3.在分离体上画出全部约束反力 。
2.应用举例
例 1-1 一重为 G的球体 A,用绳子 BC系在光滑的
铅垂墙壁上, 试画出球体 A的受力图 。
G
A D
B
C
G
A
D
B
FT
FN
2.应用举例
例 1-2 如图曲柄冲
压机工作简图，皮带
轮重为 G，冲头 C及连
杆 BC的重量忽略不计，
冲头 C所受工作阻力
为 Q。试画出带轮 A、
连杆 BC、冲头 C和整
个系统的受力图。
取分离体画受力图
整体受力图
? 总结
? 物体画系统受力图的要点
? 注意,1）画受力图时一定要分清内力与外力，
内力总是以等值、共线、反向的形式存在，
故物体系统内力的总和为零。因此，取物体
系统为研究对象画受力图时，只画外力，而
不画内力。
? 2）二力杆、三力杆的判断
2.应用举例
B
C
A
GAB
W
FW
B
GAB
C
A
FNM
FNM’
M M
GC GC
F
FAX
FAY
例题 3
学生练习题
答 案
NA
TD
NB
谢
谢
大
家
！
机
电
工
程
系