机
§1.1.1 力的基本概念
械
设
计
基
础
变
F
F’
形
体
F
F’
是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运 动的状态。
02:47
ccj_hly
机
§1.1.1 力的基本概念
械
设
计 基
请大家注意：
础
刚体是一种理想化的力学模型。
一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形 的大小，而且和问题本身的要求有关。
02:47
(d) 平行力系
F3
O
F1
O F2
F3
(e) 汇交力系
(f) 任意力系
02:47
F1 F2
ccj_hly
机 械
引言
设 计
平衡：物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速
基
直线运动
础
静力学研究的三个问题：
1、物体的受力分析 2、力系的等效替换或简化 等效力系：分别作用于同一刚体上的两组力系，如果
它们对该刚体的作用效果完全相同，则此 两组力系互为等效力系。
矢量表达式：F= F1+F2
02:47
ccj_hly
机
§1.1.2力的基本性质
械
设 计
也可以由力的三角形来确定合力的大小和方向，
基 如图 (b)(c )。
础
图(a)
图(b)
图(c)
此公理表明了最简单力系的简化规律，是复杂力
系简化的基础。
02:47
ccj_hly
机
§1.1.2力的基本性质
械
设 公理二 (二力平衡条件)
础
③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
二力杆
02:47
ccj_hly
机
§1.1.2力的基本性质
械 设 计
二力构件
只有两个力作用下处 于平衡的物体
基
础
不是二力构件
02:47
ccj_hly
机 械
§1.1.2力的基本性质
设
计
基
公理三 (加减平衡力系原理)
础
可以在作用于刚体的任何一个力系上加上
A
A
A
（作用在刚体上的）力的三要素可以叙述为：
大小、方向、作用线
02:47
ccj_hly
机 械
§1.1.2力的基本性质
设 计
推论2 (三力平衡汇交定理)
基 础
当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的
作用线相交于某点，则此三力必在同一平面里，且
第三力的作用线必定也通过这个汇交点。
证明：
F1
A1 A A2
ccj_hly
机
§1.1.1 力的基本概念
械
设 计
二： 力的概念
基
础 1．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以使物
体的运动状态发生变化。
2. 力的效应：
力的效应
外效应—改变物体运动状态的效应 内效应—引起物体变形的效应
02:47
ccj_hly
机
§1.1.1 力的基本概念
械
设
计 3. 力的三要素：
（5）作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分 条件是：两个力的作用线相同、大小相等、方向相反。
3、建立各种力系的平衡条件
平衡力系：若物体在某力系作用下保持平衡，则称此 力系为平衡力系。
02:47
ccj_hly
机
§1.1.1 力的基本概念
械
设
计 一、刚体——在外界的任何作用下形状和大小都
基 础
始 终保持不变的物体。或者在力的作
用下，任意两点间的距离保持不变的物体
。
F
F’
刚
体
F
F’
02:47
ccj_hly
机 械
练习与思考
设 计
判断题
基 础
（1）作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇
交于一点时，则此力系必然平衡。
（2）两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
（3）力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生 变化，也可以使物体发生变形。
（4）悬挂的小球静止不动是因为小球对绳向下的拉力和绳 对小球向上的拉力相互抵消的缘故。
基
础
力的三要素 大小 方向 作用点
确定力的必要因素
A
4. 力的表示：A 图形表示
v
B 符号表示
矢量 F 大小 F
F
v F
02:47
ccj_hly
机
§1.1.1 力的基本概念
械
设 5.力的单位
计
基
在国际单位制中，力的单位是牛顿(N)或
础
千克•米/秒2 (kg •m/s2)以及千牛(KN)
1N=1千克•米/秒2 。
静力学：研究作用于物体上力系的平衡
基
础 力系：作用于物体上的一群力 F3
平面力系
按其作用线所在位置
F1
空间力系
F2
力
共线力系
系
按其作用线相互关系
平行力系 汇交力系
(a) 平面力系 F1
F2
任意力系
(b) 空间力系
02:47
ccj_hly
机
械
设
计 基
F3
础
F2 O
引
F1
(c) 共线力系
言
F3
F1
F2
F2
=
F F1
A
F2
A3
A3
F3
F3
02:47
ccj_hly
机
§1.1.2力的基本性质
械
设 计
公理四
(作用和反作用定律)
基 任何两个物体间的相互作用的力，总是大小相 础 等，作用线相同，但指向相反，并同时分别作用于
这两个物体上。
[例] 吊灯
在画物体受力图时要注意此公理的应用。
02:47
ccj_hly
机 械
引言
设
主要符号:
计
基 础
fs，f 静摩擦系数，动摩擦系数
F
力，绳索拉力，杆端力(原符号为T或S)
FR或F 合力(原符号为R)
FN或F 法向反力(原符号为N)
FAx，FAy A处铰支座反力(原符号为XA，YA)
M
力偶矩、力矩
MO(F) 力F对点O的矩
P
重力
02:47
ccj_hly
机 械
引言
设 计
计
基 作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：
础
这两个力大小相等 | F1 | = | F2 |
方向相反 F1 = –F2
作用线共线，
作用于同一个物体上。
02:47
ccj_hly
机
§1.1.2力的基本性质
械说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的
设
计
基
②对变形体来说，上面的条件只是必要条件(或多体中)
推论1：力的可传性 推论2：三力平衡汇交定理 4、作用力与反作用力定律
02:47
ccj_hly
机
§1.1.2力的基本性质
械
设 公理一 (力的平行四边形规则)
计
基 础
作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于
同一点的一个力，即合力。合力的矢由原两力
的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢来
表示。
即，合力为原两力的矢量和。
6.力的分类
F
q
集中力
分布力
02:47
ccj_hly
机
§1.1.2力的基本性质
械
设 力的基本性质一般称为静力学公理。
计
基 公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，
础
它被反复的实践所验证，是无须证明而为
人们所公认的结论。
下面介绍四个公理及两个推论： 1、力的平行四边形规则 2、二力平衡条件 3、加减平衡力系原理
或去掉几个互成平衡的力，而不改变原力系对
刚体的作用。 v v
F2 = -F3ຫໍສະໝຸດ F3=F1
F1
F2
02:47
ccj_hly
机 械
§1.1.2力的基本性质
设 计
推论1 (力在刚体上的可传性)
基
础
作用于刚体的力，其作用点可以沿作用线
在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚
体的作用
F
=
= B
F1
F F2
B
F1