专题五 平面力偶系（课件）-山东省职教高考建筑类《土木工程-力学基础》专题复习讲练测

专题5 平面力偶系 土木工程力学基础（第3版） 专题复习讲练测 1 一、考纲要求 考纲解读： 1.考试要求： （1）理解力矩的概念和性质。 （2）掌握力矩的计算。 （3）理解力偶的概念、性质及力偶矩的计算。 （4）理解平面力偶系的平衡条件及其应用。 2.常见考点：力矩的概念及计算；力偶的概念、性质及力偶矩的计算；平面力偶系的平衡条件及其应用。 3.常见题型：选择题。 二、知识点梳理 （一）力矩的概念和性质及计算。 （二）力偶的概念、性质及力偶矩的计算。 （三）平面力偶系的平衡条件及其应用。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）力矩 1.力矩的概念：力 F 和力臂 d 的乘积加上正负号叫作力矩，用 Mo ( F ）表示。用来度量力对物体的转动效应。 Mo ( F )=± Fd 点 O 称为矩心。矩心 O 到力 F 作用线的垂直距离 d 称为力臂。力矩的大小和转向不仅与力有关，而且还与矩心的位置有关。 正负号规定：使物体逆时针转动时为正，反之为负。 力矩是代数量。 单位：牛顿·米（ N . m ）或千牛顿·米（ KN · m )。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）力矩 2.力矩的性质 为零性：当力F的大小等于零，或者力的作用线通过矩心(即力臂d= 0)时，力矩等于零。 不变性：当力沿作用线移动时,不会改变力对某点的矩。这是因为力的大小、方向及力臂的大小均未改变。 合力矩定理：合力对平面内任一点的矩，等于所有各分力对同一点的矩的代数和。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）力矩 3.力矩的计算 (1）荷载分类 集中荷载：作用在构件某个点上的荷载 按作用性质 非均布荷载 分布荷载 均布线荷载（kN/m）：用q表示 均布荷载 均布面荷载（kN/m2） 均布体荷载（kN/m3） ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）力矩 (2）集中荷载力矩的计算 利用公式 Mo ( F )=± Fd 计算。 解题思路：确定力臂（作矩心到力的作用线的垂直距离） 判断力矩的转向确定正负号（逆正顺负） 按力矩定义Mo ( F )=± Fd计算（注意单位） 利用合力矩定理。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）力矩 (3）均布线荷载力矩的计算 先把均布线荷载 q 转化为作用于 q 中心位置的集中荷载 F ，然后计算力矩。 解题思路：计算均布荷载的合力 FR=ql（均布荷载集度乘以其作用线长度） 求作力臂d并判断正负号（逆正顺负） 按力矩定义Mo ( q )=± FRd计算（注意单位） ① 两个物体：施力物体 受力物体 （二）力偶 1．力偶的概念 力偶：等值、反向、不在同一作用线上平行的两个力。 大小---用力偶矩 Me 体现 力偶的三要素 转向---顺时针或者逆时针 作用面---两个力组成的平面 正负号规定同力矩：使物体逆时针转动时为正，反之为负。 力和力偶都是组成力系的基本元素。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （二）力偶 2．力偶的性质 (1）为零性：力偶在任意轴上的投影等于零。 (2）唯一性：力偶没有合力，不能用一个力来代替也不能用与一个力平衡，力偶只能与力偶平衡； (3）不变性：力偶对其作用平面内任一点之矩都等于力偶矩，而与矩心的位置无关。 (4）等效性：在保持力偶矩大小和力偶转向不变的情况下，力偶可在其作用面内任意搬移，或同时改变力和力偶臂的大小，力偶对物体的转动效应不变。（在同一平面内的两个力偶，若它们的力偶矩大小相等、转向相同，则这两个力偶等效。) ① 两个物体：施力物体 受力物体 （二）力偶 3．力偶矩 定义：力F与力偶臂d的乘积，即：Me =± Fd 其中：d 叫做力偶臂，两平行力作用线之间的垂直距离。 正负号规定：使物体逆时针转动时为正，反之为负。 单位：牛顿·米（ N · m ）或千牛顿·米（ kN · m )。 力偶矩是代数量。 ① 两个物体：施力物体 受力物