专题三 约束与约束力（课件）-浙江省职教高考《土木工程力学基础》（高教版）专题复习讲练测

专题三.约束与约束力 《土木工程力学基础》（高教社） 专题复习讲练测 1 一.考纲/教学要求 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题讲解 四.高考链接 五.内容归纳小结 目录 一.考纲/教学要求 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题讲解 四.高考链接 五.内容归纳小结 常见考点： 1. 约束的概念： 定义：约束是指限制物体运动的条件或规定。 含义：通过约束，物体在运动过程中受到特定限制，使其运动受到一定的局限。 2.约束力的概念： 定义：约束力是由物体与约束之间的相互作用而产生的力。 含义：约束力是用来满足约束条件的，使物体能够按照约束要求进行运动的力。 3.几种常见的约束及其约束力： 束缚约束： 定义：束缚约束是指物体的运动受到限制，只能在特定路径上移动的约束。 约束力：束缚约束力是指作用在物体上的力，使得物体始终保持在被约束的路径上运动。 考纲/教学要求 一 常见考点： 几何约束： 定义：几何约束是指物体的运动受到几何形状或尺寸要求的限制的约束。 约束力：几何约束力是指作用在物体上的力，使得物体始终保持符合几何形状或尺寸要求的状态。 接触约束： 定义：接触约束是指物体之间通过接触或连接而产生的约束。 约束力：接触约束力是指作用在物体上的力，使得物体能够保持接触或连接的状态，实现约束条件。 考纲/教学要求 一 常见考点： 偶发约束： 定义：偶发约束是指物体在特定条件下自发产生的约束。 约束力：偶发约束力是指由物体本身内部机构或自发现象产生的力，使得物体运动按照特定的自发规律进行。 动能约束： 定义：动能约束是指物体在运动过程中由于动能守恒等条件对运动状态的约束。 约束力：动能约束力是指通过物体自身外部或内部的力对动能守恒等条件进行实现的力。 考纲/教学要求 一 考试要求： 1.理解约束的概念：考生应该清楚地理解约束是指限制物体运动的条件或规定，以及约束对物体运动的影响。 2.掌握约束力的概念：学生需要理解约束力是由物体与约束之间的相互作用而产生的力，以及约束力的作用。 3.识别几种常见的约束及其约束力：学生应该能够识别和描述束缚约束、几何约束、接触约束、偶发约束和动能约束，并理解每种约束对应的约束力。 考纲/教学要求 一 考试要求： 4.能够分析约束条件下物体的运动：考生应该具备分析在不同约束条件下物体的运动状态，并能够描述约束力对物体运动的影响。 5.解决与约束与约束力相关的问题：学生需要能够应用所学知识解决与约束与约束力相关的问题，例如计算约束力的大小、方向以及影响物体运动的因素。 6.举例说明约束和约束力的实际应用：考试可能要求学生举例说明约束与约束力在实际生活或工程中的应用，加深对概念的理解。 考纲/教学要求 一 易考题型： 选择题：以下哪个选项最准确地描述了约束的概念？ 填空题：束缚约束是指物体只能在特定路径上移动，被称为 ______ 约束。 简答题：解释为什么几何约束是一种常见的约束，并举出一个例子进行说明。 计算题：一物体受到束缚约束，在水平方向上受到一个约束力为100 N的作用，该物体受到的摩擦力为80 N。请计算物体所受的净约束力的大小和方向。 考纲/教学要求 一 知识点思维导图 考纲/教学要求 一 知识点梳理： 1.因为灯笼、梁和人的运动受到周围物体的限制,而不可能在空间某些方向上运动。这种限制物体运动的物体在力学中称为约束。绳索是灯笼的约束,墙或柱是其所支承的梁的约束,子是坐在它上面的人的约束。约束对被约束物体的作用力称为约束力,也称约束反力,简称反力。约束力是被动力，其方向总是与约束所能限制的物体的运动方向相反，其作用效果是限制被约束物体的运动。例如，用一根绳索吊挂的灯笼,其在自重的作用下,有垂直向下运动的趋势,而绳索对灯笼的约束力的方向是垂直向上的。 与约束力对应,主动使物体运动或使物体有运动趋势的力称为主动力,如重力、风力、土压力等。主动力在工程上称为荷载。一般情况下,物体总是同时受到主动力和约束力的作用。主动力通常是已知的.而约束力则是未知的。因此,正确地分析约束力是对物体进行受力分析的关键。 知识点梳理 二 知识点梳理： 2.柔体约束 绳索、链条、胶带等用于限制物体的运动时，称为柔体约束。由于柔体只能承受拉力,而不能承受压力,所以它们只能限制物体沿着柔体伸长方向的运动。因此,柔体对物体的约束力是通过接触点,沿柔体中心线作用的拉力,即背离被约束的物体,常用符号 F表示如图1-15 和图 1-16 所示。 知识点梳理 二 知识点梳理： 3.光滑接触面约束 当物体在接触处的摩擦力很小,可以忽略不计时，它所受的就是光滑接触面约束。这种约束只能限制物体沿着光滑面的垂线并指向光滑面的运动,而不能限制物体沿着光滑面或离开光滑面的运动。所以，光滑面对物体的约束力是通过接触点，沿接触面在该点的垂线方向