专题四 受力图（教案）-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

专题四.受力图（讲义）-《土木工程力学基础》（高教版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1.1.理解受力图的基本原理和力学概念，能够准确绘制并解读单个物体和简单物体系统的受力图。 2.能够分析物体或系统的平衡情况，包括判断物体是否处于平衡状态和分析物体的运动情况。 3.能够应用相关的力学知识，解决与受力图相关的问题，如求解物体所受到的支持力、摩擦力等。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.在工程实际中,通常是几个物体或构件相互联系,形成一个系统。例如板放在梁上,梁支承在柱上,柱支承在基础上,形成了房屋的传力系统。因此,进行受力分析前必须明确对哪一个物体或构件进行受力分析,即要明确研究对象。为了分析研究对象的受力情况，又必须弄洁研究对象与哪些物体有联系,受到哪些力的作用,这些力是什么物体施加的,哪些是已知力,哪些是未知力。为此,需要将研究对象从其周围的物体中分离出来。被分离出来的研究对象称为分离体(或脱离体)。在分离体上画出周围物体对它的全部作用力(包括主动力和约束力)，这样的图形称为分离体图,又称受力图。受力图是对物体进行力学计算的依据,必须认真对待,准确无误。 2.在画单个物体的受力图之前，先要明确研究对象是什么,再根据实际情况弄清与研究对象有联系的是哪些物体,这些和研究对象有联系的物体即为研究对象的约束,然后根据约束性质,就可以用相应的约束力代替约束(联系物体)对研究物体的作用。经过这样的分析以后,就可画出单个物体的受力图，其一般画法是:先画出研究物体的简图,再画上已知的主动力,然后在各相互作用点上画出相应的约束力。单个物体的受力图绘制方法如图 1-29 所示。 3.物体系统的受力图画法与单个物体的受力图画法基本相同。区别只在于所取的研究对象是由两个或两个以上的物体联系在一起的物体系统研究时只需将物体系统看为一个整体,就像对单个物体一样。此外,当需要画出物体系统中某单个物体的受力图时,可把它从系统中分离出来，并加上相应的约束力。应该注意:约束力作为物体间的相互作用,也一定遵循作用与反作用公理。简单物体系统的受力图绘制方法如图 1-35 所示。 4.通过以上各例的分析,可将画物体系统受力图的要领归纳如下： (1)画物体系统的受力图,与画单个物体受力图的三点要领相同。 (2)注意作用力与反作用力的关系。作用力的方向一旦确定，反作用力的方向必定与它相反，不能再随意假设。此外,在以几个物体构成的物体系统为研究对象时,各物体间的约束力为系统内部的相互作用力,故不要画出来。 (3)画受力图时,通常应先找出二力构件(二力杆),画出它的受力图,然后再画其他物体的受力图。 [真题练讲] 1. 牛顿第一定律描述了什么情况？ A. 物体在倾斜面上移动时的运动状态 B. 物体受到外力时的加速度变化 C. 物体在没有受到外力时的运动状态 D. 物体受到重力时的变形 答案：C。解析：根据牛顿第一定律，物体在没有受到外力时将保持其运动状态不变。 2.在受力图中，力的大小通常用什么来表示？ A. 点 B. 线段 C. 面积 D. 箭头 答案：D。解析：在受力图中，力的大小通常用箭头的长度来表示。 3.拉力是指由什么连接物体所施加的牵引力？ A. 电场 B. 管道 C. 绳或索 D. 磁场 答案：C。解析：拉力是由绳或索等绳子类连接物体所施加的牵引力。 4.在竖直上抛运动中，物体不受外力作用时速度逐渐减小的原因是什么？ A. 摩擦力 B. 弹力 C. 重力 D. 拉力 答案：C。解析：在竖直上抛运动中，重力会使物体速度逐渐减小。 5.弹簧的弹性形变与胡克定律相关，胡克定律表明弹簧的弹性形变与什么成正比？ A. 弹簧的长度 B. 施加在弹簧两端的力 C. 弹簧的质量 D. 弹簧的强度 答案：B。解析：根据胡克定律，弹簧的弹性形变与施加在弹簧两端的力成正比。 [限时练讲] 1.动能和势能是两种不同类型的能量，它们之间的主要区别在于： A. 动能是由位置引起的，势能是由运动引起的 B. 动能是由质量引起的，势能是由速度引起的 C. 动能是存储的能量，势能是动态的能量 D. 动能是与物体位置无关的能量，势能是与物体位置有关的能量 答案：D。解析：动能是与物体速度有关的能量，与位置无关；而势能是与物体位置有关的能量。 2.当一个物体沿着水平方向施加一个恒定的水平外力，但物体不发生运动时，这个外力的大小等于物体的什么量？ A. 动能 B. 力的合成 C. 阻力 D. 惯性 答案：C。解析：当物体不发生运动时，外力的大小等于阻力的大小。 3.一个物体在水平桌面上沿一直线运动时，速度为25 m/s，在运动过程中受到的摩擦力为5 N，根据牛顿第一定律，这个物体的运动状态将如何？ A. 速度保持不变 B. 速度减小 C. 速度增大 D. 物体停止运动 答案