受力分析方法 特殊几何法

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受力分析的基本方法和原则

对物体进行受力分析这看似微不足道的一步，其实是处理力学问题乃至所有涉及力和运动的综合问题中至关重要的一步，能否正确分析出研究物体的受力，将直接影响到后续解题过程的展开以及最终结果的正确性。那么，怎样才能走好这第一步呢？

一、受力分析的一般步骤

先来回顾一下各种常见力的特点。

重力：由于地球的吸引而使物体受到的作用力。地球表面附近的一切物体都要受到重力的作用。因此，只要研究的对象是实际物体，重力就肯定存在。

弹力：相互接触的物体间才会产生弹力，但接触不一定有弹力，只有当接触处存在弹性形变时，弹力才会出现。

摩擦力：弹力存在是摩擦力存在的前提，因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。两个相互挤压的物体间若有相对滑动，则它们之间会出现滑动摩擦力；两个相互挤压的物体间若有相对滑动的趋势，则它们间会出现静摩擦力。

如果研究的物体处在更为复杂的环境中，如周围有某种液（气）体、电场或者磁场，那么还要分析物体是否受到浮力、阻力、电场力或磁场力等的作用。

综上所述，可以将受力分析的一般步骤归纳为：

重力肯定有；弹力看四周，形变就存在，不形变则没有；

受力分析的基本方法和原则

对物体进行受力分析这看似微不足道的一步，其实是处理力学问题乃至所有涉及力和运动的综合问题中至关重要的一步，能否正确分析出研究物体的受力，将直接影响到后续解题过程的展开以及最终结果的正确性。那么，怎样才能走好这第一步呢？

一、受力分析的一般步骤

先来回顾一下各种常见力的特点。

重力：由于地球的吸引而使物体受到的作用力。地球表面附近的一切物体都要受到重力的作用。因此，只要研究的对象是实际物体，重力就肯定存在。

弹力：相互接触的物体间才会产生弹力，但接触不一定有弹力，只有当接触处存在弹性形变时，弹力才会出现。

摩擦力：弹力存在是摩擦力存在的前提，因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。两个相互挤压的物体间若有相对滑动，则它们之间会出现滑动摩擦力；两个相互挤压的物体间若有相对滑动的趋势，则它们间会出现静摩擦力。

如果研究的物体处在更为复杂的环境中，如周围有某种液（气）体、电场或者磁场，那么还要分析物体是否受到浮力、阻力、电场力或磁场力等的作用。 综上所述，可以将受力分析的一般步骤归纳为：

重力肯定有；弹力看四周，形变就存在，不形变则没有；分析摩擦力，看看运动否？趋势也可以； 复杂环境中，不忘电磁浮

Mechanica3.0分析教程之：铝板受力分析！

第一次写教程，错漏难免哦！~~~~ 请各位朋友多多见谅！

废话少说，直奔主题吧：

原题要求分析一铝材（材质AL6061）静态受力，在15公斤(KG)力作用下的受力情况。

分析结果如下图：

位移量！

应力图！

下面用一组图片详细说明具体操作过程。

我用的软件是

Pro/Engineer WildFire 3.0

1，打开三维文件，进入Mechanica模式。

zzz

勾选“Don't display this............”然后点continue

首先来定义材料，并把材料分配给三维文件！请看下图：

zzzz

铝AL6061的具体参数如下（在网上找到的）：

插句题外话：个人觉得Proe的材料太难定义了，好多参数找不到，比如ABS、PP的杨氏模

量是多少？我在网上找过好久，都没有找着！！

建议哪位兄弟要是知道的话，请一定提供！~~~~先谢啦。:lol

材料定义好后，在模型上会出现一个相关图标。

结下来，按原题要求，要把左右两个Ｕ形槽的六个面全部固定。

插入位移约束，并把Ｕ形槽的六个面设为固定约束。

具体设置如图

[attach]24654[/attach]

附件

10.jpg (66.83 KB)

2008-11-30 20:08

约束设置

高二数学学案 教案编写： 审核人： 高二数学组 使用时间： 编号：1

3.2.立体几何中的向量方法（坐标法） 【学习目标】熟练掌握解决立体几何问题的坐标方法； 【学习重点】坐标法解决立体几何问题的三个步骤； 【学习难点】立体几何问题到向量坐标问题的转化； 【学习过程】 1、 直线的方向向量： 。 2、平面的法向量： 。 3、 例题2：如图二面角中α---L---β中AC、BD都与L垂直AC=a BD=b CD=c AB=d 求二面角α---L---β的余弦值 F'βB C αDlA例题讲解 D'例题1：如图四棱柱ABCD-A＇B＇C＇D＇中以A为顶点的三条棱长都相等,且它们彼此

第四讲内容

第一节 物体的受力分析与受力图

一、脱离体和受力图

在力学求解静力平衡问题时，一般首先要分析物体的受力情况，了解物体受到哪些力的作用，其中哪些是已知的，哪些是未知的，这个过程称为对物体进行受力分析。工程结构中的构件或杆件，一般都是非自由体，它们与周围的物体（包括约束）相互连接在一起，用来承担荷载。为了分析某一物体的受力情况，往往需要解除限制该物体运动的全部约束，把该物体从与它相联系的周围物体中分离出来，单独画出这个物体的图形，称之为脱离体（或研究对象）。然后，再将周围各物体对该物体的各个作用力（包括主动力与约束反力）全部用矢量线表示在脱离体上。这种画有脱离体及其所受的全部作用力的简图，称为物体的受力图。

对物体进行受力分析并画出其受力图，是求解静力学问题的重要步骤。所以，必须掌握熟练选取脱离体并能正确地分析其受力情况。

二、画受力图的步骤及注意事项 1、确定研究对象取脱离体

应根据题意的要求，确定研究对象，并单独画出脱离体的简图。研究对象（脱

离体）可以是单个物体、也可以是由若干个物体组成的系统，这要根据具体情况确定。

2、根据已知条件，画出全部主动力。应注意正确、不漏不缺。 3、根据脱离体原来受到的约束类型，画出相应的约束反力

高二数学学案 教案编写： 审核人： 高二数学组 使用时间： 编号：1

3.2.立体几何中的向量方法（坐标法） 【学习目标】熟练掌握解决立体几何问题的坐标方法； 【学习重点】坐标法解决立体几何问题的三个步骤； 【学习难点】立体几何问题到向量坐标问题的转化； 【学习过程】 1、 直线的方向向量： 。 2、平面的法向量： 。 3、 例题2：如图二面角中α---L---β中AC、BD都与L垂直AC=a BD=b CD=c AB=d 求二面角α---L---β的余弦值 F'βB C αDlA例题讲解 D'例题1：如图四棱柱ABCD-A＇B＇C＇D＇中以A为顶点的三条棱长都相等,且它们彼此

本课件是我上课时使用,适用于高一上课时作适当补充,不适用高三复习,请各位选择下载。

高一专题训练

受力分析

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例1:分别画出A、B、 C的三个物体所受的力。FA

A B C

对于物体A:

A GA

对于物体C:FC

对于物体B:B

FB

CFB ′

FA ′ GB

GC

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受力分析的一般步骤：(归纳总结)一、明确研究对象：即明确分析哪个物体的受力情况。1)不要找该物体施加给其它物体的力。 A

研究对象是A,只分析其他 物体对A的作用力。

2)不要把作用在其它物体上的力错误的认为通过“力的传 递”作用在研究对象上。

二、按顺序分析物体所受的力：

一重 二弹 三摩擦 四其他

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三、正确画出物体受力示意图：不要求严格按照要求 画出每个力的大小，但是方向必须准确。 四、检查：防止错画力、多画力、漏画力。

检查时要点：一、每一个力都能说出该力的施力物体，合力与分力 不能同时分析。 二、物体所处的运动状态必须和物体的受力情况相对 应(特别注意静止和匀速直线

受力分析

—隔离法与整体法

一、物体受力分析方法

把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来，并画出受力图，就是受力分析。对物体进行正确地受力分析，是解决好力学问题的关键。 1、受力分析的顺序：先找重力，再找接触力（弹力、摩擦力），最后分析其它力（场力、浮力等） 2、受力分析的几个步骤． ①灵活选择研究对象

②对研究对象周围环境进行分析

③审查研究对象的运动状态：根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断．

④根据上述分析，画出研究对象的受力分析示意图；把各力的方向、作用点（线）准确地表示出来． 3、受力分析的三个判断依据：

①从力的概念判断，寻找施力物体； ②从力的性质判断，寻找产生原因；

③从力的效果判断，寻找是否产生形变或改变运动状态。 二、隔离法与整体法

1、整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力。（区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。）

2、隔离法：把系

齿轮传动受力分析：

力有三要素：大小、方向、作用点。

1、 大小计算：见教科书公式 2、 作用点：分度圆上齿宽中部 3、 方向判断：分以下几种情况

a) 直齿轮：

画受力分析图，根据力的平行四边形法则可知，对于主动轮，径向力指向圆心，周向力方向与外加转矩方向相反，外加转矩方向与转动方向一致，主动轮判断完毕后和它配合的从动轮的受力方向自然就知道了，因为二者是作用力与反作用力，简单地说，就是无论主动轮还是从动轮，其所受径向力指向各自的圆心，主动轮所受周向力是来自于从动轮的阻力，故其方向与主动轮的转向相反，从动轮所受的周向力来自于主动轮，是使从动轮转动的动力，与其转动方向相同。直齿轮传动没有轴向力。

b) 斜齿轮：

斜齿轮传动同样受径向力、周向力，其方向的判断与直齿轮相同，所不同的是斜齿轮传动有轴向力的作用。其方向的判断有两种方法：一种是画受力分析图，比较麻烦，另一种是用左右手法则判断，使用左右手法则时，通常用于主动轮上，即左旋齿轮用左手，右旋齿轮用右手，四指方向指向外加转矩方向，则大拇指方向即为轴向力方向（注意：是用于主动轮上）

c) 圆锥齿轮传动：

圆锥齿轮传动同样受径向力、周向力和轴向力的作用。径向力和周向力的方向判断也与直齿轮一样，其轴向力

立体几何（几何法）—线面角

例1（本小题满分12分）（注意：在试题卷上作答无效） ．．．．．．．．．

如图，四棱锥P?ABCD中，底面ABCD为菱形，PA?底面

PABCD，AC?22，PA?2，E是PC上的一点，PE?2EC。

（Ⅰ）证明：PC?平面BED；

（Ⅱ）设二面角A?PB?C为90，求PD与平面PBC所成角的大小。

【答案】解：方法一：(1)证明：因为底面ABCD为菱形，所

C?EBAD以BD⊥AC，又PA⊥底面ABCD，所以PC⊥BD.

设AC∩BD＝F，连结EF.因为AC＝22， PA＝2，PE＝2EC，故

23

PC＝23，EC＝3，FC＝2， PCAC

从而FC＝6，EC＝6.

PCAC

因为FC＝EC，∠FCE＝∠PCA，所以 △FCE∽△PCA，∠FEC＝∠PAC＝90°， 由此知PC⊥EF.

PC与平面BED内两条相交直线BD，EF都垂直，所以PC⊥平面BED. (2)在平面PAB内过点A作AG⊥PB，G为垂足． 因为二面角A－PB－C为90°，所以平面PAB⊥平面PBC. 又平面PAB∩平面PBC＝PB， 故AG⊥平面PBC，AG⊥BC.

BC与平面PAB内两条相交直线PA，AG都垂直，故BC⊥平面PAB，于是BC⊥AB，所