专题二 约束与约束力、受力图（课件）-四川省职教高考《土木工程-力学基础》(高教版）专题复习讲练测

专题二 约束与约束力、受力图 《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： 约束力的分类：理解并区分支撑力、摩擦力和绳索拉力等不同类型约束力的特点和作用。 受力图的基本要素：掌握受力图的绘制方法，包括力的符号、大小、方向以及矢量表示。 物体平衡条件：分析物体处于静止或匀速直线运动状态时的受力平衡条件，并利用受力图进行验算。 力的分解与合成：掌握如何将力分解为水平和垂直分量，以及如何合成不同方向的力。 摩擦力计算：根据滑动摩擦或静态摩擦的原理，计算摩擦力的大小。 一.考纲解读 3 一.考纲解读 考试要求 01 2.能够举例说明约束力在实际生活和工程中的应用场景。 02 3. 能够区分和描述常见的约束力类型，如支持力、摩擦力、绳索拉力等。 03 1. 理解约束力的概念，包括限制物体运动或形状的力量。 4 易考题型： 定义类题型：要求学生简要定义约束力、受力图等概念。示例：简述约束力的定义及其在物体运动中的作用。 应用类题型：要求学生根据场景描述或图示，分析物体的受力情况或力的平衡状态。示例：分析一个静止的箱子放在水平地面上的受力情况，并绘制受力图。 分析与解释类题型：要求学生解释为何力的方向在受力图中至关重要，或者解释物体处于平衡状态的条件。示例：解释为什么在绘制受力图时力的方向非常重要。 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： 一、单个物体的受力图 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。 二.知识点梳理和重点概念复习 7 知识点梳理： 二、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。 二.知识点梳理和重点概念复习 8 知识点梳理： 三、可动铰支座 砖墙只能限制横梁沿垂直于支承面方向的移动，不能限制横梁绕砖墙转动和沿支承面方向的移动。我们把这种支座称为可动铰支座。可动铰支座的结构简图如图1-20b所示,即用销钉把构件和支座连接,并将支座置于可沿支承面滚动的轴上,这就构成了可动铰支座。 二.知识点梳理和重点概念复习 9 重点概念复习： 支撑力与重力的平衡：解决涉及支持力和重力平衡的受力图问题，计算支持力的大小。 斜面上物体的受力分析：分析物体在斜面上的受力情况，包括重力、支持力、摩擦力等。 结构稳定性分析：评估建筑结构或机械系统的稳定性，分析关键支撑点上的受力情况。 力矩与转动平衡：理解力矩对物体转动的效应，分析物体在力矩作用下的转动平衡状态。 悬挂物体的受力分析：分析吊点、悬索和悬挂物体的受力关系，计算相关力的大小和方向。 二.知识点梳理和重点概念复习 10 1. 在受力图中，力的合力可以用来描述什么？ A. 力的大小 B. 力的方向 C. 力的作用点 D. 多个力的总效果 答案：D 解析：力的合力描述了多个力的总效果，即它们的矢量和。 三.常考习题练习与讲解 选择题 11 2.当一个物体受到多个力时，若它保持静止，则这些力的合力应为多少？ A. 非零 B. 正数 C. 零 D. 负数 答案：C 解析：物体静止时，所有力的合力必须为零。 三.常考习题练习与讲解 选择题 12 3. 下列哪个力不是受力图中常见的力？ A. 弹力 B. 重力 C. 摩擦力 D. 力的矢量和 答案：D 解析：力的矢量和不是一种力，而是多个力的总和。 三.常考习题练习与讲解 选择题 13 4. 地面对物体的支持力的方向通常是？ A. 水平向右 B. 水平向左 C. 垂直向上 D. 垂直向下 答案：C 解析：地面对物体的支持力通常是垂直向上的。 三.常考习题练习与讲解 选择题 14 5. 物体在静止状态时，它受到的所有力的合力等于什么？ A. 非零 B. 正数 C. 零 D. 负数 答案：C 解析：静止状态下，所有力的合力必须为零。 三.常考习题练习与讲解 选择题 15 6.在受力图中，力的作用点指的是？ A. 力的方向 B. 力的大小 C. 力作用的位置 D. 力的类型 答案：C 解析：力的作用点是指力作用于物体上的具体位置。 三.常考习题练习与讲解 选择题 16 7. 弹簧在压缩状态时产生的力称为什么？ A. 拉力 B. 弹力 C. 摩擦力 D. 弯曲力 答案：B 解析：弹簧在压缩状态时产生的力称为弹力。 三.常考习题练习与讲解 选择题 17 8.以下哪个陈述关于摩擦力是正确的？ A. 摩擦力与物体的速度成正比。 B. 摩擦力总是与物体的相对运动方向相同。 C. 摩擦力大小与物体的形状无关。 D. 摩擦力可以忽略不计。 答案：B 解析：摩擦力总是与物体的相对运动方向相反。 三.常考习题练习与讲解 选择题 18 9.当一个物体受到多个力时，它可能处于以下哪种状态？ A. 静止 B. 加速运动 C. 匀速直线运动 D. 旋转 答案：B 解析：多个力作用下，物体可能加速运动，取决于这些力的合力方向和大小。 三.常考习题练习与讲解 选择题 19 10.斜面对物体的支持力的大小与什么有关？ A. 物体的速度 B. 物体的形状 C. 物体的质量 D. 斜面的倾角 答案：C 解析：斜面对物体的支持力大小与物体的重力有关，即与物体的质量成正比。 三.常考习题练习与讲解 选择题 20 11.在受力图中，力的合力可以用来描述什么？ A. 力的大小 B. 力的方向 C. 力的作用点 D. 多个力的总效果 答案：D 解析：力的合力描述了多个力的总效果，即它们的矢量和。 三.常考习题练习与讲解 选择题 21 12.当一个物体受到多个力时，若它保持静止，则这些力的合力应为多少？ A. 非零 B. 正数 C. 零 D. 负数 答案：C 解析：物体静止时，所有力的合力必须为零。 三.常考习题练习与讲解 选择题 22 13.下列哪个力不是受力图中常见的力？ A. 弹力 B. 重力 C. 摩擦力 D. 力的矢量和 答案：D 解析：力的矢量和不是一种力，而是多个力的总和。 三.常考习题练习与讲解 选择题 23 1.在受力图中，水平面的摩擦力与法向力的关系可以用_________公式表示。 答案：Ff = μN 解析：摩擦力 (Ff) 等于摩擦系数 (mu) 和法向力 (N) 的乘积。 2.若一个物体在斜面上静止，则斜面对物体的力除了有_________，还有_________。 答案：法向力，摩擦力 解析：在斜面上，法向力是垂直于斜面的支持力，摩擦力则与物体的运动方向有关。 三.常考习题练习与讲解 填空题 24 3.受力图中，受力物体的所有力的矢量和称为_________。 答案：合力 解析：合力是指所有外力的矢量和，决定物体的运动状态。 4.对于悬挂在细绳上的物体，绳子对物体的力叫做_________。 答案：张力 解析：绳子对物体的力称为张力，方向沿着绳子的方向。 三.常考习题练习与讲解 填空题 25 5.在受力图中，力的作用点是指力_________。 答案：施加的位置 解析：力的作用点是力作用于物体上的具体位置。 6.当物体受到多个力作用时，单独考虑每个力对物体的影响，称为_________原则。 答案：叠加 解析：叠加原则允许将多个力的效应分开考虑，然后合成总的受力情况。 三.常考习题练习与讲解 填空题 26 1. 如果一个物体受到多个力，它一定会产生加速度。（ ） 答案：不完全正确 解析：多个力作用下，物体可能静止也可能匀速运动，具体取决于这些力的平衡状态。 2.受力图中的力矢量表示力的大小和作用点。（ ） 答案：错误 解析：力矢量表示力的大小和方向，作用点并不在力矢量中直接表示。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3. 地面对物体的支持力总是竖直向上的。（ ） 答案：正确 解析：地面对物体的支持力方向通常是竖直向上，以抵消物体的重力。 4.受力图中，所有力的矢量和为零时，物体一定保持静止。（ ） 答案：不完全正确 解析：受力图中所有力的矢量和为零，可以表示物体处于静止或匀速直线运动状态。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5. 一个物体的重力和法向力的矢量和总是垂直于地面。（ ） 答案：正确 解析：重力和地面的法向力在同一直线上，且互相平衡。 6.当一个物体在光滑水平面上匀速运动时，没有摩擦力作用在物体上。（ ） 答案：正确 解析：在光滑水平面上，摩擦力可以忽略，物体可以保持匀速运动。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1. 如何判断物体处于力的平衡状态？ 答案与解析：物体处于力的平衡状态意味着物体上的所有力的合力为零。这可以通过绘制受力图并利用平衡条件进行分析来判断。如果所有力的合力为零，则物体处于平衡状态。 2. 举例说明如何绘制单个物体的受力图。 答案与解析：例如，考虑一个静止的箱子放在水平地面上。绘制受力图时，需要考虑地面对箱子的支持力（向上的力）和重力（向下的力），以及可能的摩擦力。根据箱子静止的条件，这些力必须平衡。 四.课内练习与讲解 3.简述什么是重力？ 答案与解析： 重力是地球或其他天体对物体的吸引力。它是物体质量与加速度（通常是地球上的重力加速度）的乘积，方向向下，是所有物体普遍存在的一种力。 4. 解释静止物体与动态物体在受力图上的区别。 答案与解析： 在受力图中，静止物体的所有受力合力为零，因为它们不具有加速度。动态物体则可能存在非零的合力，导致物体加速或者保持匀速直线运动。 四.课内练习与讲解 5. 什么情况下一个物体会受到平衡的力？ 答案与解析： 一个物体处于平衡状态时，其所受的所有力的合力为零。这意味着物体不会有加速度或者转动，保持静止或者匀速直线运动。 四.课内练习与讲解 6.举例说明在机械系统中约束力的应用。 答案与解析： 在机械系统中，约束力常见于各种连杆、轴承和支撑结构中。例如，机械臂的关节由约束力控制其运动范围，确保机械臂在预定的路径内移动。 7. 简述如何利用受力图分析一个物体的平衡状态。 答案与解析： 利用受力图可以将物体受到的所有力量进行矢量表示，并利用力的平衡条件分析物体的平衡状态。当所有力的合力为零时，物体处于平衡状态。 四.课内练习与讲解 8. 什么是支持力？它在受力图中如何表示？ 答案与解析： 支持力是支撑物体的力，通常垂直于支撑面，并与物体保持接触。在受力图中，支持力用箭头表示，指向支撑物体的方向。 四.课内练习与讲解 本课程主要涵盖了约束与约束力、受力图的基本概念及其应用。通过学习这些内容，职高学生可以深入理解物体受力的原理和方法，具体内容如下： 1. 约束与约束力：约束力是限制物体运动或形状的力，通过支持或接触产生。常见的约束力包括绳索的拉力、支持物体的接触力和地面的摩擦力等。 2. 受力图：受力图是用向量表示物体受到的各个力，力的大小用向量的长度表示，方向用箭头表示。通过受力图可以分析物体的受力情况及其平衡状态。 3. 应用与分析：受力图在工程设计和实际生活中具有重要应用，例如分析建筑结构的稳定性、机械系统的力平衡以及解决物体静止或运动状态下的力学问题等。 这些知识点不仅帮助学生理解物体受力的基本原理，还能培养他们分析和解决力学问题的能力。 五.课程小结 重点复习知识点： 1.地面基座为钢丝索的支座,钢丝索在垂直于销钉轴线的平面内不可能产生任意方向的移动,但可以产生微小的转动。我们把地面基座固定铰支座对钢丝索的这种支承称为固定铰支座。将构件用圆柱形销钉与支座连接,并将支座固定在支承物上，就的约束力过销钉中心，指向不定,常用两个互构成了固定铰支座。 2.简单物体系统的受力：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。 五.课程小结 感谢观看 $$