按照作用线所在位置：平面力系、空间力系 按照作用线的相互关系：共点力系、汇交力系、 任意力系、力偶系、共线力系
5.平衡力系
单独作用在物体上，能够使物体保持平衡的一系列 力。
二、刚 体
刚体就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。 刚体内部 任意两点间的距离始终不变。刚体是一个理想化的力学模型。
绝对刚体不存在，但研究力的外效应时可将变形体看成刚体。研 究力的内效应前也将物体看成刚体。
牛顿三大定律
定律一:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状 态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
（力是改变物体运动状态的原因） 定律二：F=ma 定律三：相互作用的两个物体之间的作用力与反作
用力总是大小相等，方向相反，作用在同 一条直线上。
理论力学
静力学
运动学
动力学
静力学主要研究物体 运动学只研究运动 受力分析的基本方法、 的纯几何特性，例 力的基本性质、物体 如轨迹、位移、速 的在力系作用下的平 度、加速度等。 衡条件。
动力学研究物体的 运动和受力之间的 关系。
二、理论力学的任务
1、理论力学是一门理论性较强的技术基础课
基础课
技术基础课
专业课 2、理论力学是很多专业课程的重要基础
例如：材料力学、机械原理、机械零件、结构力学、 弹性力学 、流体力学 、机械振动等一系列后续课程的重 要基础。
三、理论力学的学习方法
学习理论力学必须深刻地反复地理解它的基本概 念和公理或定律 要透彻理解由基本概念、公理或定律导出的定理 和结论，以及由这些定理和结论引出的基本方法， 他们是理论力学的主要内容。 掌握抽象化的方法，理论联系实际，要逐步培养 把具体实际问题抽象成为力学模型的能力
的大小和方向由这两个力为邻边所构成的 A
平行四边形的对角线来确定。
即：合力为原两力的矢量和。
FR F1F2 力三角形 A
FR
F2
F2
A F1
FR
F1 F1 FR
公理2 二力平衡条件
作用于同一刚体上的两个力，使刚体保持平衡的 必要与充分条件是： 这两个力
F1
刚体
大小相等 | F1| = | F2| 方向相反 F1=－F2 (矢量) 且在同一直线上。
一、力的概念
1、定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变 物体的运动状态。
பைடு நூலகம்
2、力的效应：①运动效应(外效应——理论力学研究) ②变形效应(内效应——材料力学研究)
3、力的三要素：大小，方向，作用点
力是矢量，其表示方法
F
A
力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 、千牛顿(kN)
4.力系：一系列力
公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，若将此变形体变成 刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
绳子
F2
平衡
F1 公理5告诉我们：处于平衡
状态的变形体，可用刚体静
F2
刚体
平衡
F1 力学的平衡理论。
本节总结
1. 静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学 2. 静力学公理 公理1：力的平衡四边形法则（向量运算） 公理2：二力平衡条件（等值、反向、共线、同体） 公理3：加减平衡力系原理
刚体
不同
物体
一些基本公理和定理只对刚体成立，对可变形的物体不成立。 在静力学中所指的物体都是刚体。
§1-1 静力学公理
公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，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。
公理1 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力可合成
F2
为一个合力，此合力也作用于该点，合力
引言
静力学是研究物体在力系作用下平衡条件的科学。 力 系：是指作用在物体上的一群力。 平 衡：是指物体相对于惯性参考系（地面）
保持静止或作匀速直线运动的状态。
静力学主要研究：1、物体的受力分析； 2、力系的等效替换（简化）； 3、力系的平衡条件及其应用。
平衡力系：使物体处于平衡的力系。
静力学基本概念
推论1：力的可传性；推论2：三力平衡汇交定理
公理4：作用与反作用定律（等值、反向、共线、异体、同在） 公理5：钢化原理
静力学的全部理论都可以由上述五个公理推证而得到，保证了 理论体系的完整和严密性。
理论力学
1.绪论 2.静力学公理 3.约束与约束力
本节课需要解决的问题: 1、理论力学是一门什么课？ 2、为什么要学习理论力学？ 3、如何学好理论力学？ 4、五种理论力学公理 5 、掌握约束以及约束力的概念 6、物体的受力分析以及受力图
一、理论力学的研究对象和内容
理论力学 是研究物体机械运动一般规律的一门学科 机械运动： 物体在空间的位置随时间的变化，s=f（t）。
F2
说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的； ②对变形体来说，上面的条件只是必要条件。
绳子
F2
平衡
F1
不平衡
F2
F1
绳子
F2
不平衡
F1
对多刚体不成立
③二力构件：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力构件。
F1 二力构件
F1 二力杆
F2 F2
注意：二力构件是不计自重的。
公理3 加减平衡力系原理
在已知的任意力系上加上或减去任意一个平衡力系， 并不改变原力系对刚体的作用。
说明：机械运动是物质在各种运动形式中最简单的一种运动。
机械运动的特殊情况： 物体的平衡状态。 机械运动一般规律： 物体的运动和受力之间的关系。
1.本课程研究的内容：速度远小于光速的宏观物体 的机械运动。理论力学基于牛顿和伽利略的经典 力学理论（属于古典力学的范畴）。
2.至于速度接近于光速的物体和基本粒子的运动， 必须用相对论和量子力学的观点才能完善地给予 解释。
推论1：力的可传性 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一
点，而不改变该力对刚体的作用效应。
A F B 等效 A F F B F 等效 A F F B F
因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线
推论2：三力平衡汇交定理
刚体受三力作用而平衡，若其中两力作 用线汇交于一点，则另一力的作用线必汇交 于同一点，且三力的作用线共面。(特殊情况 下，力在无穷远处汇交——平行且共面。)
F1
F2
AB CO
F3
[证] ∵F1，F2，F3 为平衡力系，
F1 F12
F2
∴ F12 ，F3也为平衡力系。 又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，
A
B
O
C
∴ 三力F1，F2，F3 必汇交，且共面。
F3
公理4 作用和反作用定律（牛顿第三定律）
两物体相互间的作用力总是同时存在，且等值、反向、 共线，分别作用在两个物体上。