专题三 力的投影、平面汇交力系的平衡（课件）-山东省职教高考《土木工程-力学基础》（高教版）专题复习讲练测

专题三. 力的投影、平面汇交力系的平衡 《土木工程-力学基础》（高教社） 专题复习讲练测 1 目录 01 考纲解读 03 考题讲解 05 归纳小结 02 知识点梳理 04 课内练习 2 常见考点： 力系统的平衡分析：在解决实际问题中，如设计桥梁、建筑或机械时，确保力系统的平衡不仅与结构的安全性相关，还与功能实现紧密相关。了解如何通过引入合适的约束和支撑来实现系统的平衡，并通过适当的设计调整来应对各种负载和动态影响。 非均质重力场的挑战：高度变化带来的重力差异对结构设计尤其是高建筑和空间结构提出了额外的挑战。如何利用变化的设计参数或材料特性来适应和补偿这种非均匀性，以保持结构的稳定性和功能性。 解决看似无法平衡的力系统问题：分析和识别力和力矩的不平衡源，并通过调整设计、引入新的支撑结构或改变作用力的方向来实现平衡。运用创新的工程技术和计算方法来优化复杂系统的稳定性和性能。 一.考纲解读 3 一.考纲解读 考试要求 01 2.熟悉牛顿的三大运动定律及其在多种情境中的应用。 02 3.掌握静态平衡的条件（合力为零，合力矩也为零）。 03 1.理解力的基本概念，包括力的类型、特性、和如何通过实验来确定力的大小和方向。 4 易考题型： 选择题：这类题目通常针对基础理论知识点，如力的概念，牛顿运动定律的应用，常见力学公式等。通过简短的问题和多个选项，测试学生对基础知识的理解和记忆。 填空题：填空题要求学生回忆和书写关键公式或术语，如力的平衡条件、动量守恒的表达式等。这类题目检验学生对核心概念的精准掌握。 计算题：这是力学考试中非常关键的一部分，涉及到实际应用理论解决具体问题的能力。题目通常涉及力的分解、物体在不同力作用下的平衡状态、物体在斜面上的运动等。计算题要求学生不仅要掌握相关公式，还需要具备良好的问题解析能力和计算技能。 一.考纲解读 5 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 6 知识点梳理： 1.力在直角坐标上的投影 这是因为在不同时刻太阳光照射电线杆的角度是不同的，因而电线杆留在地面上的影子(即投影)也就随之变化。设力F作用在物体上的点4,用表示,如图 2-3a所示。在力F注意:力在坐标轴的作用平面内取直角坐标系 0xy,从力F的起点4及终点B分别向x上的投影与力沿坐标轴的分力是不相同的。轴作垂线,得垂足a及b,并在x轴上得线段 ab。线段ab 加正号或负力的投影是代数量，而号称为力F在x轴上的投影,用E表示。用同样的方法可以得到力 F分力是有大小、方向、在y轴上的投影为线段α'b,用E,表示。 二.知识点梳理和重点概念复习 7 知识点梳理： 2. 平面汇交力系的平衡 在上面两个实例中,吊钩C和圆球的受力都在同一平面内,且各力的作用线都汇交于一点,在土木工程力学中,这样的力系组成平面汇交力系。 二.知识点梳理和重点概念复习 8 知识点梳理： 3. 平面汇交力系平衡方程的应用 平面汇交力系有两个独立的平衡方程,可以求解两个未知量。在土木工程力学中,常常应用这两个方程来求解工程实际中平面汇交力系的平衡问题。 二.知识点梳理和重点概念复习 9 重点概念复习： 力的基本概念 定义和类型：了解力是如何定义的，包括接触力（如摩擦力、拉力）和非接触力（如重力、磁力）。 合力：学习如何计算多个力的合力，包括图形方法（使用力的平行四边形法则）和数学方法。 2. 牛顿运动定律 第一定律（惯性定律）：物体保持原有运动状态不变，除非外力迫使其改变这一状态。 二.知识点梳理和重点概念复习 10 1.力的水平投影是指？ A. 力在水平面上的映射 B. 力在垂直平面上的分量 C. 力在水平方向上的分量 D. 力的大小 答案：C。力的投影通常指的是力在某一特定方向或面上的分量，这里的水平投影指的就是力在水平方向上的分量。 三.常考习题练习与讲解 选择题 11 2.在平面汇交力系中，力的合成可以通过哪种方法实现？ A. 仅向量加法 B. 仅向量减法 C. 向量加法或减法 D. 既不是向量加法也不是向量减法 答案：C。向量加法或减法都是平面汇交力系中合成力的方法。通过平行四边形法则或三角形法则（向量加法），力可以被合成。 三.常考习题练习与讲解 选择题 12 3.若一个物体处于平衡状态，以下哪项是正确的？ A. 物体一定是静止的 B. 物体的速度一定是0 C. 物体上的合外力为0 D. 物体一定在运动 答案：C。实现平衡状态，必须满足物体上所有外力的合力等于0。物体可能处于静止或匀速直线运动状态。 三.常考习题练习与讲解 选择题 13 4.力的垂直投影在分析哪种情形时最为关键？ A. 水平推拉问题 B. 斜面问题 C. 纯旋转问题 D. 弹性碰撞问题 答案：B。在分析斜