力的概念与性质讲解

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受力情况？任务描述：通过对汽车发动机活塞连杆组和汽车转向盘在工作状态下的受力分析，使学生掌握运用基本力学公理，约束与约束反力知识对汽车构件进行受力分析的方法。第1节

力的概念与性质一、力的基本知识1.力的定义

力是物体间的相互作用，作用的结果使物体的运动状态发生变化或使物体发生变形。

注意：力是一个物体对另一个物体的作用，不能脱离实际物体而存在。如运动员踢足球，足球瞬时产生局部变形，并向前快速滚动，都是运动员作用力的结果。2.力的三要素

力的作用效果取决于三个要素，即力的大小、方向和作用点。

（1）力的大小

指物体间相互作用的强弱，单位是N（牛）或kN（千牛）。

（2）力的方向

指作用力的指向和方位。

（3）力的作用点

指力作用在物体上的位置。

注意：力是一个既有方向又有大小的矢量。

如图1-2所示，力的大小不同，作用位置不同，作用的方向不同，都会产生不同的效果。3.力的矢量表示

在力学中有两类量：标量和矢量。标量只考虑力的大小，如质量、长度等；矢量既考虑大小，又要考虑方向。

注意：力是矢量，既有大小和又有作用的方向。

通常力用带箭头的线段表示，箭头的指向表示力的方向，线段的长度按一定的比例表示力的大小。

力的矢量用在图示中黑体字F表示，如图1-3所示。

二、力的基本知识1.作用力与反作用力定律

一个物体对另一个物体有作用力时，另一个物体对此物体必有一个反作用力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且分别作用在两个物体上。

注意：一切力都是成对出现的。2.二力平衡公理

作用于某刚体上的两个力，使该刚体保持平衡的必要与充分的条件：这两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上。简称二力等值、反向、共线，如图1-4所示。用矢量表示为

F1=－F2

+F2

利用二力平衡公理可以得出一个推论：作用于刚体上的力，可以沿其作用线移动到该刚体上的任一点，而不改变它对刚体的作用效果。称为力的可传递原理。如图1-5a所示。合力用公式表示为FR=F1+F2

3.力的平行四边形法则

作用于某一点的两个力可以合成为一个合力，其合力也作用于该点，合力的大小由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来确定，如图1-6所示。

利用力的平行四边形法则，还可以把作用于物体上的一个力分解为相交的两个分力，分力与合力作用于同一点上。通常将分力分解为方向已知、相互垂直的两个分力

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