（三)约束和的束反力
四种常见的约束类型：光滑接触面约束、柔性约束、光滑铰链约束、固定端约束
1、光滑接触面约束组成：由光滑接触表面组成的约束特点：不论接触面是平面或曲面， 都不能限制物体沿接触面切线方向的运动，只能限制物体沿接触面的公法线指向约束物 体方向的运动方向：通过接触点，沿着接触面公法线方向，指向被约束的物体，通常用FN表示
FNA
FNA FNB
B
A
A
（三)约束和的束反力
2、柔性约束组成：由柔性绳索、胶带或链条等柔性物体构成 特点：只能受拉；不能受压反力方向： 作用在接制点：方沿柔体的中心线背离物体
F1 F1’ F
G G
F2
F2’
（三)约束和的束反力
3、光滑铰链约束
光滑铰链约束是由铰链构成的约束，包括固定铰链支座，活动较链支座和连接铰链三种 (1)固定链约束反力：用过轴心两个互相垂直的分力代替 (2)活动较链约束反力：用通过链中心且垂直于固定面的力表示 (3)连接链约束反力：用过链中心的两个互相垂直的分力来表示
注意：(1)受力图只画研究对象的简图和所受的全部力； (2)每画一力都要有依据，不多不漏 (3)不要画错力的方向，反力要和约束性质相符， 物体间的相互约束力要符合作用与反作用公理
填空 1、力是矢量，力的三要素为力的大小、力的方向、力的作用点 [分析]本题要求建立力的概念，熟悉力的三要素 2、光滑铰链约束特点是限制两物体的径向相对运动，而不能限制两物体绕铰链中心的相对转动 [分析]本题要求熟悉铰链约束所能限制的运动方向，能在画受力图时对其进行正确判断 3、柔性约束其反力是沿柔体中心，背离被约束物体的拉力 [分析]本题要求明确约束反力的性质、方向，能将其正确用于画受力图 判断 1、二力构件，因其上两作用力位于同一直线上，所以一定是直杆。() [分析]错误，二力杆的受力特点是等值、反向，共线的条件与杆件几何形状无关。所以共线不一定是直杆 2、作用力与反作用力总是同时存在。 [分析]正确，本题要熟悉作用与反作用公理 3、二力平衡条件是：大小相等，方向相反，作用在同一物体上 [分析]错误，本题考察概念是否清楚，二力平衡的三要素为等值、反向、共线。若二力不共线则不平衡 4、光滑接触面的约束反力方向是沿接触面法线方向，指向被约束的物体 [分析]正确，本题要求能正确分析不同约束反力的方向和位置 5、约束反力是阻碍物体运动的力 [分析]正确，本题要求了解约束反力的性质 6、阻碍物体运动的力一定是约束反力，() 分析错误，阻碍物体运动的力不一定是约束反力，还可能是摩擦力。
(二)静力学公理
公理3(力的平行四边形公理) 作用于物体上同一点的两个力可以用一个合力来表示，其合力仍作用于该点上， 合力的大小和方向可以由这两个力为邻边构成的平行四边形的对角线来表示。 F=F1+F2
F1 F
F2
(二)静力学公理
公理4(作用力与反作用力公理) 作用力与反作用力总是同时存在的，两力的大小相等方向相反， 沿同一直线分别作用在两个相作用的物体上，因此不能将其看成是平衡力系。
G G
R
R
(二)静力学公理
根据静力学公理，可以推导出两个重要推论：
推论1(力的可传性原理)，作用于刚体上的力，可沿其作用线任意移动而不改变此力 对刚体的作用效果
F
F
＝
推论2(三力平衡汇交定理)当刚体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线 汇交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点，且三个力的作用线在同一平面内
FX FY
FX FY
FR 这三种约束的静点是：限制两物体的径向相对运动，不限制两物体绕铰链中心的相对转动
（三)约束和的束反力
4、固定端约束当一个杆件的一端完全固定，既不题够移动也不能够转动时， 被称作固定端约束，其约束反力是一个作用于固定点的约束力矩M和两个正交分力
P
A FX MA
FY
(四)受力图 画受力图的步骤及注意事项步骤: 1、确定研究对象，取分离体反力 2、先画主动力，明确研究对象所受周围的约束，进一步明确约束类型，什么约束画什么约束反力 3、必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定某些反力的指向或作用线的方位
第一章
1 静力学基础知识
知识梳理
2
知识要点
学习目标
例题解析
一、静力学基础知识
（一）力的概念 （二）静力学定理 （三）约束和约束反力 （四）受力图
(一)平面力系简化
基本形式
静
（二)平面力系平衡方程二力矩式 Nhomakorabea力
二、平面任意力系
学
三力矩式
平面汇交力系
(三)平面力系特殊情况
平面平行力系
(一)力矩和力矩平衡条件
平面力偶系
三、力矩和力偶
（二)力偶和力偶矩
一、静力学基础知识
1、理解力和约束的概念，了解常见的约束和约束反力。 2、掌握受力分析的步骤，会画受力图。
(一)力的概念
力是物体间的相互机械作用。力不能脱离物体而独立存在
物体受力作用所产生的效果叫做力的效应，受力物体的运动状态发生改变，称力的运动效应， 又称力的外效应，受力物体产生变形称力的变形效应，又称力的内效应
1
3
2
（三)约束和的束反力
约束：把对非自由体的某些位移起限制作用的物体称为约束，如绳是灯的约束，轴承就是转轴的约 束既然约束限制了物体的某些运动，所以一定有约束力作用于物体上 约束力：这种约束对物体的作用力称为约束力。约束力也叫约束反力
工程上把物体受到的力分为两类，一类是主动力，另一类是约束反力
主动力：能使物体产生运动或运动趋势的力，称为主动力，主动力有时也叫载荷，如重力等
B A
(二)静力学公理
公理1(二力平衡公理)作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的充要条件是：
两力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。
F1
F2
构件只受两个力作用而平衡，此构件称为二力构件。 如果是杆件，则称为二力杆
A
B
G
C
公理2(平衡力系加减公理)作用于刚体的任意力系可加上或减去任何平衡力系， 而不会改变原力系对刚体的效应。该原理只适用于刚体
约束反力：由主动力引起的，是一种被动力，是未知力，静力学的主要任务是确定未知力的约 束反力的大小和方向
约束反力方向的确定：
约束反力取决于约束本身的性质、主动力和物体的运动状态约束反力阻止物体运动的作用是 通过约束与物体相互接触来实现的，因此它的作用点在相互接触处： 它的方向必与该约束所能阻碍的位移方向相反
力的作用效果取决于三个要素：(1)力的大小：(2)力的方向：(3)力的作用点
力的图示法：力是具有大小和方向的矢量，力矢量可在图上用带箭头的有向线段AB表示： 线段的长度表示力的大小，箭头指向表示力的方向， 线段的起点表示力的作用点(如图所示)
力的国际单位制中，以牛钡或于牛顿为单位， 记作N或KN
刚体是在力作用下形状和大小保持不变的物体， 它是静力学模型