理力题解动力学2
结构动力学习题解答(一二章)
第一章 单自由度系统 1.1 总结求单自由度系统固有频率的方法和步骤。 单自由度系统固有频率求法有：牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法和能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用范围：所有的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1） 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力； （2） 利用牛顿第二定律∑=F x m && ,得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用范围：绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1） 对系统进行受力分析和动量距分析； （2） 利用动量距定理J ∑=M θ &&,得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法： 适用范围：所有的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1）设系统的广义坐标为θ，写出系统对于坐标θ的动能T 和势能U 的表达式；进一步写求出拉格朗日函数的表达式：L=T-U ； （2）由格朗日方程 θθ ??- ???L L dt )(&=0，得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用范围：所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。 解题步骤：（1）对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 和势能U 的表达式；进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const （2）将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即 0) (=+dt U T d ，进一步得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 1.2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法和步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个：衰减曲线法和共振法。 方法一：衰减曲线法。 求解步骤：（1）利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线，并测得周期和相邻波峰和波谷的幅值i A 、1+i A 。 （2）由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ， 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= ，
初中物理力学部分知识点归纳
初中物理力学知识归纳 一、长度测量 1、长度测量最常用的工具：刻度尺。 2、长度的单位：千米（km）、米（m）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。 3、米是长度国际单位的主单位。 4、刻度尺使用前要观察：零刻线、量程、分度值。 5、刻度尺的使用： （1）用刻度尺测量时，尺要沿着所测长度；（2）不利用磨损的零刻线； （3）读数时视线要与尺面垂直。 6、读数——有效数字读法 （1）了解刻度尺的分度值；（2）读出长度末端前的刻线读数； （3）多余部分自己估读；（4）要估读到分度值的下一位。 7、测量结果是由数字和单位组成。 8、减小误差的方法：多次测量求平均值。 二、速度、路程和时间 1、物理学里把物体位置的变化叫机械运动（宏观运动），简称运动。（微观运动在热学部分复习） 2、参照物的定义：说物体在运动还是静止，要看以另外的哪个物体作标准，这个被选作标准的物体叫参照物。 3、匀速直线运动：快慢不变、经过的路线是直线的运动，叫做匀速直线运动。 4、速度的物理意义：速度用来表示物体运动的快慢。 5、匀速直线速度的定义：在匀速直线运动中，速度的大小等于运动物体在单位时间内通过的路程。 6、速度的公式： 速度=路程/时间v=s/t 7、速度的单位及单位换算： （1）单位：米/秒读作米每秒 千米/时读作千米每时 （2）单位换算：1米/秒=3.6千米/时 8、速度值的物理意义： 例：7.2米/秒：一个物体做匀速直线运动，它在1秒内通过的路程是7.2米。 变速运动 定义：常见的运动物体的速度是变化的，这种运动叫变速运动。 平均速度：描述变速直线运动快慢的物理量是平均速度，它等于路程除以通过这段路程所用的时间。 9、平均速度 10、路程和时间的计算 （1）计算路程、时间、速度。（2）计算路程、时间、速度的比值。（3）多段路程、时间、速度的计算。（4）过桥及往返问题。 三、质量和密度 1、质量：物体所含物质的多少叫质量。 质量单位：国际单位制：主单位kg，常用单位：t、g、 mg 2、质量的理解：固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变，所以质量是物体本身的一种属性。 3、质量测量：
受力分析 知识点总结
受力分析 1.物体的运动状态和运动状态的变化。 ⑴物体的运动状态是通过哪些物理量描述？速度-----（是矢量，既有大小又有方向） ⑵运动状态的变化有哪些？ 速度-----大小变化，方向变化，大小和方向都变化 2.物体的变形。 在外界作用下物体的形变或体积发生变化就说物体发生了形变。 物体的运动状态和形变的改变的原因？ 1.力的概念： ⑴物体与物体之间的相互作用。 ⑵力是矢量，既有大小又有方向。 ⑶高中物理主要解决①重力，②弹力，③摩擦力 2.力的作用效果： ⑴改变物体的运动状态-------速度变化 ⑵改变物体的形状--------------形变 对重力，弹力，摩擦力的重点分析 重力一定有，弹力看接触，分析摩擦力。 1.重力：是由于地球的吸引产生的，他的方向竖直向下，重力的作用点称重心。 2.弹力：产生条件是直接接触发生弹性形变。 3.摩擦力：相互接触的物体间发生相对运动或具有相对运动趋势，在接触面处产生阻碍物 体间相对运动或相对运动趋势。 对弹力的重点分析
A B C 1. 物体与物体间的连接方式主要有： ⑴ 细绳-----只能有拉力 ⑵ 轻杆-----压力和拉力 ⑶ 轻弹簧—压力和拉力 2. 物体受弹力性质分析方法：（易错点） ⑴ 假设法：假设没有所受力物体看运动趋势。 例：分析下面俩个图小球所受斜面做给的弹力方向？ 假设没有斜面看小球运动趋势 ⑵ 替换法：用细绳替换装置中的杆件，看能不能维持原来的力学状态 例：在下图中肥西AB ，AC ，杆对点A 的弹力的方向，不计AB ，AC 的重力。 解析：用绳替换AB 原装置不变所以AB 所受的是拉力，用绳子替换AC ，A 有向左运动趋势，所以AC 所受压力。 ⑶ 根据物体运动状态分析弹力。 由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态由二力平衡或牛顿第二定律列方程，求解物体间的弹力。 对摩擦力的分析 1. 摩擦力的分类： ① 摩擦力：物体没有相对运动，大小为使物体有运动趋势的力的大小，方向跟力的方
结构动力学习题2..
结构动力学习题参考答案
2.3一根刚梁AB ，用力在弹簧BC 上去激励它，其C 点的运动规定为Z （t ）,如图P2. 3. 按B 点的垂直运动u 来确定系统的运动方程，假定运动是微小的。 解：以在重力作用下的平衡位置作为基准点，则方程建立时不考虑重力。根据 达朗贝尔原理，通过对A 点取矩建立平衡方程，刚体上作用有弹簧弹力1s f ， 2s f ， 以及阻尼力D f ，惯性力2M 。B 点的垂直位移是u ，则有几何关系知2/L 处的位移为2/u 。 根据位移图和受力图可得： 02 221=?-?+? +L f L f L f M s D s I 其中 . 22221.... 221) (21 23 1 31u c f u z k f u k u R f u m L L u m L M D s s I =-==?=== 代入○ 1式得： 0 )(L 4 1 41ML 3121...=--++L u z k u k u cL u 合并化简得： )(12)123(3M 4221. .. t Z k u k k u c u =+++ 2.5 系统如图P2.5 , 确定按下形式的运动方程：)(. ..t P ku u c u m u =++。其中u 为 E 点的垂直运动。假定薄刚杆AE 的质量为M,其转动很小。
解：根据牛顿定律，运动几何关系，对B 点取矩得 L u L m mL L u k L u c L L t f p 4 3 )4(1214343854)(.. 22.0? ??????+=??-?-?? 化简合并得： ) ()()(845 .,3,3,M 7)(8 45 337. ... .. t P ku u c u m t P L t f P K k C c m L t f P ku u c u M u u O O =++===== ++得令 2.13 一根均匀杆，图P2.13 其单位体积质量密度ρ，并具有顶部质量M ，应 用假定法L x x =()ψ来推导该系统轴向自由振动的运动方程。假定=AE 常数。 解： ) ()()(),(t u L x t u x t x u = =ψ 由虚功原理，有： 0W V W =+-惯非保守δδδ ① 其中非保守力为端部集中力)(t P ，惯性力包括顶部质量M 和均匀杆的所受的惯性力，计算如下：
初中物理力学知识点
初中物理力学必备知识点 1.质量：物体中含有物质的多少叫质量。任何物体都有质量，物体的质量不随物体的形状、状态、位置及温度的变化而变化。质量的国际单位是千克(kg)，常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。实验中常用天平来测量物体的质量。 2.天平的使用 天平的调节：把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻线处;调节横梁平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。 a.把被测物体放在左盘，用镊子向右盘里加减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。 b.这时盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对应的刻度值，就等于被测物体的质量。 注意：1、调节平衡螺母按：指针左偏就向右调;右偏向左调。2、天平调节平衡后，左右盘不能对调，平衡螺母不能再动。3、取砝码时一定要用镊子。4、往盘里加砝码应先估计被测物的质量，再从大到小加砝码，当加到最小一个砝码时太重了，则应改用移游码。5、游码的读数是读游码的左边所对标尺的刻度值。 天平使用注意事项： A.不能超过称量(天平的称量=所配砝码总质量+游砝最大读数)。 B.取砝码要用镊子，并轻拿轻放。 C.保持天平干燥、清洁。 3.某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。密度的国际主单位是 kg/m3 ,通常用字母ρ表示密度，m表示质量，V表示体积，ρ=m/V。密度是物质本身的一种特性，同种物质一般不变，不同种物质一般不同,会查密度表。 4.要测物体的密度，应首先测出被测物体的质量和体积，然后利用密度公式ρ=m/V求出密度值。对于液体和形状不规则的固体的体积可以用量筒或量杯进
行测量。用量筒量杯测体积读数时，视线要与液面相平。1L=1dm3 1ml=1cm3 1g/cm3=1000kg/m3。 5.水的密度是1.0×103kg/m3，它表示的物理意义是：1m3的水的质量是1.0×103kg。 密度的应用：(1)利用公式ρ=m/V求密度，利用密度鉴别物质。 (2)利用公式m =ρV求质量。(3)利用公式V =m/ρ求体积。 6.长度的测量工具是刻度尺，国际主单位是m。 7.物体位置的变化叫机械运动，最简单的机械运动是匀速直线运动。 8.速度是表示物体运动快慢的物理量，速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。用公式表示: v=s/t ，速度的主单位是m/s。 9.力是物体对物体的作用，且物体间的力是相互的。力的作用效果是①改变物体的运动状态，②改变物体的形状。力的单位是牛顿，简称牛。符号是N。测量力的工具是测力计，实验室常用的是弹簧测力器。弹簧测力器的工作原理是：弹簧的伸长跟所受的拉力成正比。(在弹性范围内) 10.力的大小、方向和作用点叫力的三要素。用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的图示法。要会画力的示意图。 11.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力的施力物体是地球。方向：竖直向下，作用点：重心。 12.重力跟质量成正比，它们之间的关系是G=mg，其中g=9.8N/kg。 13.求两个力的合力叫二力合成。若有二力为F1、F2，且方向相同，则合力为F= F1 + F2方向与两力方向相同。若两力方向相反，则合力为F=∣F1 - F2∣方向与大的力方向相同。
受力分析知识点总结
受力分析 1. 物体的运动状态和运动状态的变化。 ⑴ 物体的运动状态是通过哪些物理量描述？ 速度??一（是矢量，既有大小又有方向） ⑵ 运动状态的变化有哪些? 速度…??大小变化，方向变化，大小和方向都变化 2. 物体的变形。 在外界作用下物体的形变或体积发生变化就说物体发生了形变。 物体的运动状态和形变的改变的原因? 1.力的概念: ⑴物体与物体之间的相互作用0 ⑵力是矢量，既有大小又有方向。 ⑶高中物理主要解决①重力?②弹力，③摩擦力 2.力的作用效果: ⑴改变物体的运动状态——速度变化 对重力，弹力，摩擦力的重点分析 重力一定有，弹力看接触，分析摩擦力. 重力：是由于地球的吸引产生的，他的方向竖直向下，重力的作用点称重心。 摩擦力：相互接触的物体间发生相对运动或具有相对运动趋势，在接触面处产生阻碍物 体间柑对运动或相对运动趋势。 ⑵改变物体的形状 形变 1. 2. 弹力：产生条件是宜接接触发生弹?性形变3 3.
对弹力的S点分析
1.物体与物体间的连接方式主要有: (1)细绳一??只能有拉力 ⑵ 轻杆?一??压力和拉力 ⑶ 轻惮簧一压力和拉力 2,物体受弹力性质分析方法；(易错点〉 ⑴假设法：假设没有所受力物体看运动趋势。 例：分析下面俩个图小球所受斜而做给的惮力方向? 假设没有斜而看小球运动趋势 ⑵替换法：用细绳替换装苣中的杆件，看能不能维持原来的力学状态 例：在下图中肥西AB, AC,杆对点A的弹力的方向，不计AB. AC的重力。B A 解析：用绳替换AB原装置不变所以AB所受的是拉力，用绳子替换AC, A有向左 运动趋势，所以AC所受压力。 ⑶根据物体运动状态分析艸力。 由运动状态分析惮力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依摒物体的运动状态由二力平衡或牛顿第二定律列方程，求解物体间的惮力。 对摩擦力的分析 1.摩擦力的分类: ① 摩擦力：物体没有相对运动，大小为使物体有运动趋势的力的大小.方向跟力的方
结构动力学解题思路及习题解答
. .. wd .. 第一章 单自由度系统 1.1 总结求单自由度系统固有频率的方法和步骤。 单自由度系统固有频率求法有：牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法和能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用范围：所有的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1） 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力； （2） 利用牛顿第二定律∑=F x m ,得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用范围：绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1） 对系统进行受力分析和动量距分析； （2） 利用动量距定理J ∑=M θ ,得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法： 适用范围：所有的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1）设系统的广义坐标为θ，写出系统对于坐标θ的动能T 和势能U 的表达式；进一步写求出拉格朗日函数的表达式：L=T-U ； （2）由格朗日方程 θθ ??- ???L L dt )( =0，得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用范围：所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。 解题步骤：（1）对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 和势能U 的表达式；进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const （2）将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即 0) (=+dt U T d ，进一步得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 1.2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法和步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个：衰减曲线法和共振法。 方法一：衰减曲线法。 求解步骤：（1）利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线，并测得周期和相邻波峰和波谷的幅值i A 、1+i A 。 （2）由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ， 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= ，
运动与力知识点总结初中物理
运动与力知识点总结初 中物理 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
运动与力 一、力 （一）、力的概念：力是物体和物体之间的相互作用。 1、力的性质：相互作用。（作用力与反作用力必定同时存在） 2、力产生的条件：至少有两个物体存在。 3、力作用的方式：接触或不接触。 （二）、力的单位 1、力的单位是牛顿N 2、力的感性认识：拿起两个鸡蛋的力大约1牛。 （三）、力的作用效果 1、使物体发生形变 2、使物体运动状态发生变化 （四）、力的三要素和表示方法 1、力的三要素（决定力的作用效果）：大小、方向、作用点 2、力的表示方法：带箭头的有向线段（矢量） （五）、三种力 1、弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力。 2、重力：万有引力（由于地球吸引使物体受力）；方向竖直向下（指向地心）；重力作用点使重心（物体几何中心） 3、摩擦力：滑动摩擦力和静摩擦力 二、运动和力
（一）、机械运动的概念：一个物体相对于另一个物体的位置，或者一个物体的某些部分相对于另一个物体的位置，随着时间而变化的过程叫做机械运动。 涉及的公式：v=s/t （二）牛顿第一定律：一切物体在不受力时，总保持静止状态和匀速直线运动状态。 注意：力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因。（三）、惯性：一切物体都有保持原来运动状态。（能量守恒，前后联系） 惯性大小只与物体本身的质量有关，惯性是物体的性质，永远存在。（四）、二力平衡 等大、反向、共线 注意：与作用力反作用力定律的区别 （五）、力的合成（同一直线上两个力的合成） 某个力的作用效果=另外两个力的作用效果 这个力叫做另外两个力的合力 求合力的过程叫做二力合成 （五）力和运动状态的关系
受力分析之 常见的三种力
专题08 常见的三种力知识精讲 内容考点关注点 力的图示与力的示意图三要素力的三要素：大小、方向、作用点 重力重心重心的确定 弹力弹力的大小与方向接触面的弹力、绳子的弹力、弹簧的弹力 摩擦力静摩擦力与滑动摩擦力摩擦力的方向确定与大小确定 知识点一：力的概念 定义力是物体对物体的作用 特性物质性力不能脱离物体独立存在 相互性力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体 矢量性既有大小，又有方向，运算遵循平行四边形定则 独立性一个力作用于某一物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关 同时性物体间的相互作用总是同时产生，同时变化，同时消失 三要素大小、方向、作用点 作用效果使物体发生形变或使物体产生加速度 测量测力计 描述力的图示。力的示意图 单位牛顿，简称牛，符合N 2．力的图示和力的示意图 ①力的图示 用一根带箭头的线段来表示力，按一定比例(或标度)画出线段，其长短表示力的大小；在线段的末端标上箭头表明力的作用方向；箭头或箭尾表示力的作用点；线段所在的直线表示力的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。 ②力的示意图 只画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力。 ③力的图示与力的示意图的比较 步骤力的图示力的示意图 1选定标度(用某一长度表示多少牛的力)无需选标度 2从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力 的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段即 可 3在线段的末端标出箭头，表示力的方向在线段末端标出箭头，表示力的方向 3.力的分类 ①按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力 ②按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等． ③按作用方式分：场力（如万有引力、电磁力等）和接触力（如弹力、摩擦力等） ④按研究对象分：内力和外力． 4.四种基本相互作用 ①万有引力②电磁相互作用③强相互作用④弱相互作用 典例1.如图为F1、F2两个力的图示，它们的大小关系是() A．F1
结构动力学思考题解答
结构动力学思考题 made by 李云屹 思考题一 1、结构动力学与静力学的主要区别是什么？结构的运动方程有什么不同？ 主要区别为： (1)动力学考虑惯性力的影响，静力学不考虑惯性力的影响； (2)动力学中位移等量与时间有关，静力学中位移等量不随时间变化； (3)动力学的求解方法通常与荷载类型有关，静力学一般无关。 运动方程的不同： 动力学的运动方程包括位移项、速度项和加速度项；静力学的平衡方程只包括位移项。 2、什么是动力自由度？什么是静力自由度？区分动力自由度和静力自由度的意义是什么？动力自由度：确定结构体系质量位置的独立参数； 静力自由度：确定结构体系在空间中的几何位置的独立参数。 意义：通过适当的假设，当静力自由度数大于动力自由度数时，使用动力自由度可以减少未知量，简化计算，提高计算效率。 3、采用集中质量法、广义坐标法和有限元法都可以使无限自由度体系简化为有限自由度体系，它们所采用的手法有什么不同？ 4、在结构振动的过程中引起阻尼的原因有哪些？ (1)材料的内摩擦或材料变形引起的热耗散； (2)构件连接处或结构构件与非结构构件之间的摩擦； (3)结构外部介质的阻尼。 5、在建立结构运动方程时，如考虑重力的影响，动位移的运动方程有无改变？ 如果满足条件： (1)线性问题； (2)重力的影响预先被平衡； 则动位移的运动方程不会改变，否则会改变。 思考题二 1、刚度系数k ij和质量系数m ij的直接物理意义是什么？如何直接用m ij的物理概念建立梁单元的质量矩阵[M]？ k ij：由第j自由度的单位位移所引起的第i自由度的力； m ij：由第j自由度的单位加速度所引起的第i自由度的力。 依次令第j（j=1,2,3,4）自由度产生单位加速度，而其他的广义坐标处保持静止，使用平衡方程解出第i自由度上的力，从而得到m ij，集成得到质量矩阵[M]。
初中物理力学知识点总结
换算:1m／s=3.6ｋm/h 。 一、力的作用效果?1、力的概念：力是物体对物体的作用。 2力的性质:物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反，作用在不同物体上）。两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。 3、力的作用效果:力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。? 4、力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N 表示。?力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N。? 5、力的测量: ⑴测力计:测量力的大小的工具。?(2)弹簧测力计: 实验室测量力的工具?6、力的三要素:力的大小、方向、和作用点。?7、力的表示法 二、惯性和惯性定律： １、牛顿第一定律：?⑴牛顿第一定律内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 ２、惯性：?⑴定义:物体保持原来状态不变的性质叫惯性。?⑵说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性。?3.二力平衡: （1)、定义:物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。2(?）、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上 4、力和运动状态的关系: ?力不是产生(维持）运动的原因 受非平衡力,合力不为０?力是改变物体运动状态的原因 三、功 1、力学中的功 ①做功的含义：如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距
离,力学里就说这个力做了功。?②力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离。 ③不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直．?２、功的计算:?①物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。 ②公式：W=FS ③功的单位：焦耳(Ｊ)，1J= 1N·ｍ。 ④注意:①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位“焦”(牛·米= 焦),不要把力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。 3.功率 ①物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。?②定义:单位时间内所做的功叫 做功率 ③公式:P=Ｗ/ｔ; P=ＦV ④国际单位单位:瓦特(Ｗ)、 其它常用单位:千瓦(kW）兆瓦(KＷ) 1W=１J/ｓ１kＷ＝１03W１MW=1０3KW 四、机械效率 1、有用功和额外功 ①有用功定义:对物体所做的功是有用的，有用功是必须要做的功。?例：提 升重物W有=Gh ②额外功: 额外功定义：提升重物时，不可避免要对动滑轮做功和克服绳与轮摩擦做功，并非我们需要但又不得不做的功 例：用滑轮组提升重物Ｗ额＝G动h(G动:表示动滑轮重)
高考物理力学知识点之相互作用专项训练解析附答案(7)
高考物理力学知识点之相互作用专项训练解析附答案(7) 一、选择题 1．如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（） A．3:4B．4:3C．1:2D．2:1 2．如图所示，5月28日央视新闻报道：格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”。网球A位于“小塔”顶层，下面各层均有3个网球，网球B位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量均为m。下列说法正确的是（） A．其他网球对B球的作用力大于B球的重力 B．将A球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡 C．第8层的三个网球与A球间的弹力大小各为mg/3 D．最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/3 3．两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是（） A．一定有弹力，但不一定有摩擦力 B．如果有弹力，则一定有摩擦力 C．如果有摩擦力，则一定有弹力 D．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比 4．如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面向下的力F 拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( ) A．地面对斜面体的摩擦力大小为F cosθ
B．地面对斜面体的支持力为 (M m) g C．物体对斜面体的摩擦力的大小为F D．斜面体对物体的作用力竖直向上 5．如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO＞NO，则在不断增加重物G的重力过程中（绳OC不会断）（） A．绳ON先被拉断 B．绳OM先被拉断 C．绳ON和绳OM同时被拉断 D．条件不足，无法判断 6．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，现用水平F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N，以及绳对小球的拉力F T的变化情况是 （） A．F N保持不变，F T不断增大B．F N不断增大，F T不断减小 C．F N保持不变，F T先增大后减小D．F N不断增大，F T先减小后增大 7．F=10N，若把F分解为两个分力，则下列哪组力不可能是F的两个分力 A．10N，10N B．20N，20N C．3N，6N D．5N，6N 8．如图所示，一质量为M的圆环套在一根粗糙的水平横杆上，圆环通过轻绳和质量为m 的物块相连，物块在水平向右的风力作用下偏离竖直方向一定的角度（如图中虚线位置所示）。现风力发生变化使物块偏离到图中实线位置（缓缓移动），但圆环仍然不动，在这 F、横杆对圆环的摩擦力大小f、横杆对一过程中，水平风力大小F风、绳子上的张力大小 T F变化情况正确的是（） 圆环的支持力大小N A．F风保持不变，T F逐渐变大
结构动力学习题解答一二章
第一章 单自由度系统 1、1 总结求单自由度系统固有频率的方法与步骤。 单自由度系统固有频率求法有:牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法与能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力; (2) 利用牛顿第二定律∑=F x m && ,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用范围:绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析与动量距分析; (2) 利用动量距定理J ∑=M θ &&,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法: 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1)设系统的广义坐标为θ,写出系统对于坐标θ的动能T 与势能U 的表达式;进一步写求出拉格朗日函数的表达式:L=T-U ; (2)由格朗日方程 θθ ??- ???L L dt )(&=0,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用范围:所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。 解题步骤:(1)对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 与势能U 的表达式;进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const (2)将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即 0) (=+dt U T d ,进一步得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 1、2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法与步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个:衰减曲线法与共振法。 方法一:衰减曲线法。 求解步骤:(1)利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线,并测得周期与相邻波峰与波谷的幅值i A 、1+i A 。 (2)由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ, 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= ,
初中物理力学知识点梳理(全)
力学 一、引入：现实生活中的推、拉、提、举、压、吸引、排斥都是力作用的一种体现；科学归纳法 让我们想一下，是不是都有两个物体呢？ 二、力的概念： 1．一个物体对另一个物体的作用，通常用字母F表示；（F还表示什么） 2．其中施加作用力的叫施力物体；受到作用力的物理叫受力物体；P101 指出施力物体和受力物体 3．是不是感觉似曾相识，（机械运动的定义是什么，单个物体是否能确定在运动） 4．力与运动是密不可分的，在早些年亚里士多的认为力是维持物体运动的原因，后来牛顿给推翻了。 5．思考问题： A.力是物体对物体的作用，同时产生，同时消失，单个物体不存在力；单个物体是否会有力的产生？ B.不接触的物体也是可以产生力的作用；例如重力，磁铁的磁力； C.彼此接触的物体，如果没有推、拉、提、举、压、吸引、排斥也不会产生力的作用；接触无力 D.注意：除了不接出的力以外，其余的力都是相互接触的物体相互作用发生的； 经典例题，电灯吊在天花板上，施力物体是谁？天花板，灯绳 三、力的作用是相互的 1．一个巴掌拍不响、用力压桌子等会感到力彼此相互作用； 2．一对相互作用力的关系：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，分别同时作用在相互作用的两个物体上； 3．物体间力的作用是相互的是同时产生，同时消失，没有先后之分； 4．根据这个原理，受力物体是否而是施力物体； 重点：一个物体在施力的同时，也受到一个反作用力，因此施力物体同时也是受力物体，在指明该物体是施力物体还是受力物体的，必须指明对哪一个力而言。 四、力的作用效果； 1．可以改变物体的运动状态；包括两种状态，其一是速度发生改变，其二是方向发生改变；踢足球，打篮球，骑自行车，刹车，跑步等 2．可以改变物理的形状，简称形变；捏橡皮泥，拉皮筋，掐皮肤等； 3．根据力的作用效果，我们可以反推是否物体受到了力的作用；骑车越来越慢。足球越滚越慢等，汽车加速； 五、力的三要素： 1.力的作用效果与力的大小有关；力气大的能提起更重的物体； 2.力的作用效果与力的方向有关；弹簧用力下压与上拉效果明显不同； 3.力的作用效果与力的作用点有关；推木块，推上部容易翻到，推下 部可以做滑动； 总结：力的三要素是力的大小、方向及作用点； 问题：如果要使两个力完全相同，则需要什么条件？ 4．力的示意图：指在受力物体上沿着力的方向画一条带箭头的线段，并 标记出力的作用点。 a)明确研究对象； b)找准并画出力的作用点；在题干中，我们要把多个力的作用点 给并点 c)从力的作用点起，画一条长度适当的线，并标记好箭头 d)在箭头旁边注明力的符号，数值大小和单位； 5．力的单位：牛顿，简称牛，符号N； 6．牛顿苹果掉脑袋上的人，发现了万有引力定律、光的散射、运动三大定律等；
第6章螺纹联接讨论重点内容受力分析、强度计算。难点受翻转力矩
第6章 螺纹联接 讨论 重点内容：受力分析、强度计算 。 难点：受翻转力矩的螺栓组联接。 附加内容：螺纹的分类和参数 1．螺纹的分类 2. 螺纹参数 （1） 螺纹大径d （2）螺纹小径d 1 （3）螺纹中径d 2 （4）螺距p （5）线数n （6）导程S （7）螺纹升角ψ （8）牙型角α 6.1 螺纹联接的主要类型、材料和精度 6.1.1螺纹联接的主要类型 松联接 根据装配时是否拧紧分 图6.1 紧联接 螺栓联接 螺钉联接 按紧固件不同分 双头螺柱联接 紧定螺钉联接 受拉螺栓联接 按螺栓受力状况分 受剪螺栓联接 6.1.2螺纹紧固件的性能等级和材料 性能等级：十个等级 B σ=点前数字 ×100 ； S σ=10×点前数字×点后数字。 材料：按性能等级来选。 例如：螺栓的精度等级6.8级 6.2 螺纹联接的拧紧与防松 ???外螺纹内螺纹? ??左旋螺纹 右旋螺纹 ?? ?多线螺纹单线螺纹?? ? ??锯齿形螺纹梯形螺纹三角螺纹?? ?传动螺纹 联接螺纹?? ?圆锥螺纹圆柱螺纹
6.2.1螺纹联接的拧紧 拧紧的目的: 拧紧力矩: 21T T T += 431T T T += T 1螺纹力矩: ()V t d F d F T ρψ+?=? =tan 2 22'21 T 2螺母支承面摩擦力矩：r F T ?=' 2μ 2 213 3 131d D d D r --?= 将6410~M M 的相关参数（2d ，ψ ，1D ，0d ） 代入且取 15.0arctan =V ρ得：d F d F k T T T t ' '212.0≈=+= 标准扳手的长度 L=15d d F Fd FL T '2.015===∴ （图 6.2……） F F 75' = 要求拧紧的螺栓联接应严格控制其拧紧力矩，且不宜用小于1612~M M 的螺栓。 测力矩扳手或定力矩扳手 控制拧紧力矩的方法： 用液压拉力或加热使螺栓伸长到所需的变形量 6.2.2 螺纹联接的防松 为何要防松？ 自锁条件：ψ 人教初中物理第七章力 知识点大全 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】 知识点1：力 1.概念：是物体对物体的作用叫做力。 2.特点：物体间力的作用是相互的。 3.力的单位和表示符号： （1）力的单位：牛顿，简称牛（N）。托起一个鸡蛋大约是1N。 (2)力的表示符号：F。 4.补充： （1）一个力的产生必须有两个物体，即一定有施力物体和受力物体，且同时存在。 （2）单独一个物体不能产生力的作用。 （3）力的作用可发生在相互接触的物体间（接触力：推力、拉力、阻力、摩擦力等），也可以发生在不直接接触的物体间（非接触力：磁力、重力）。 知识点2：力的作用效果 1.意义：可通过力的作用效果来判断力的存在。 2.力的作用效果有两种： （1）力可以改变物体的运动状态。 运动状态的改变是指物体由静止开始运动或由运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变，都叫做运动状态发生变化。 例子：用力推小车，小车由静止变为运动；守门员接住飞来的足球。(2)力可以改变物体的形状。 例子：用力压弹簧，弹簧变形；用力拉弓弓变形。 知识点3：力的三要素和表示方法 1.内容：力的大小、方向、作用点称为力的三要素。它们都能影响力的 作用效果。 2.力的表示方法：画力的示意图。 在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点，线段的长表示力的大小，这种图示法叫力的示意图。 知识点4：弹力 1.概念：物体由于发生弹性形变而产生的力。(如压力，支持力，拉力) 2.产生条件：发生弹性形变。 3.影响因素：物体的弹性形变，产生的弹力越大。（弹力大小的定性） 4.补充： (1)弹性形变：物体受力发生形变不受力自动恢复原来形状的形变； (2)塑性形变：物体受力发生形变不受力不能自动恢复原来形状的形变。知识点5：弹簧测力计 1.概念：测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。 2.工作原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉 力越大，弹簧的伸长量就越大。（即在一定 的限度内，弹簧的弹力和与弹簧的形变量成 正比） 3.种类：盒型弹簧测力计、圆筒型弹簧测力 计。 4.补充： （1）观察弹簧测力计的量程和分度值，不能 初中物理《力与运动》知识点总结 各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢 力与运动 一、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律 (1)内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。 (2)牛顿第一定律不可能简单从实验中得出，它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。 (3)力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。 (4)探究牛顿第一定律中，每次都要让小车从斜面上同一高度滑下，其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。 (5)牛顿第一定律的意义：①揭示运动和力的关系。②证实了力的作用效果：力是改变物体运动状态的原因。③认识到惯性也是物体的一种特性。 2.惯性 (1)惯性：一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。 (2)对“惯性”的理解需注意的地方： ①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。 ②惯性是物体本身所固有的一种属性，不是一种力，所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等，都是错误的。 ③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来，前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律，后者表明的是物体的属性。 ④惯性有有利的一面，也有有害的一面，我们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。 ⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状 态无关。 (3)在解释一些常见的惯性现象时，可以按以下来分析作答： ①确定研究对象。 ②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。 ③发生了什么样的情况变化。 ④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。 二、力的合成 1.合力、分力 用一个力F来等效代替几个力时，被代替的几个力叫F的分力，用来代替的F叫这几个分力的合力。 2.共点力 共点力：如果几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。 3.力的合成 求几个已知分力的合力叫力的合成。 4.二力合成： 受力分析精讲（2） 知识点1：动态平衡 1.动态平衡：物体受到大小方向变化的力而保持平衡。是受力分析问题中的难点，也是高考热门考点。 2.在共点力的平衡中，有些题目中常有“缓慢”一词，表示物体在受力过程中处于动态平衡状态，即每一时刻下物体都保持平衡。 3.基本方法：解析法、图解法和相似三角形法. 知识点2：解析法 解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出未知力的函数表达式，然后根据自变量的变化进行分析。通常需要借助正交分解法和力的合成分解法。特别适合解决四力以上的平衡问题。 例1：有一只小虫重为G，不慎跌入一个碗中，如图，碗内壁为一半径为R的球壳的一部分，且其深度为D，碗与小虫脚间的动摩擦因数为μ，若小虫可顺利爬出碗口而不会滑入碗底，则D的最大值为多少?（用G、R表示D） 例2：如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平面上,小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说法中正确的是?( ) A. 半圆柱体对小物块的支持力变大 B. 外力F先变小后变大 C. 地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小 D. 地面对半圆柱体的支持力变大 知识点3：图解法 图解法常用来解决动态平衡类问题，尤其适合物体只受三个力作用，且其中一个为恒力的情况。根据平行四边形(三角形)定则，将三个力的大小、方向放在同一个三角形中. 利用邻边及其夹角跟对角线的长短关系分析力大小变化情况。因此图解法具有直观、简便的特点。在应用时需正确判断某个分力方向的变化情况及变化范围，也常用于求极值问题。 1. 恒力F+某一方向不变的力 例3：如图1所示，用细绳通过定滑轮沿竖直光滑的墙壁匀速向上拉动，则拉力Ｆ和墙壁对球的支持力Ｎ的变化情况如何？ 例4：如右图所示，半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化？ 例5：如图所示，在固定的、倾角为α斜面上，有一块可以转动的夹板（β不定），夹板和斜面夹着一个质量为m的光滑均质球体，试求：β取何值时，夹板对球的弹力最小？ 归纳：物体受到三个力而平衡，若其中一个力大小方向不变，另一个力的方向不变，第三个力大小方向都变，在这种情况下，当大小、方向可改变的分力与方向不变、大小可变的分力垂直时，存在最小值。 例6：如图3装置，AB为一光滑轻杆，在B处用铰链固定于竖墙壁上，AC为不可伸长的轻质拉索，重物Ｗ可在AB杆上滑行。(1)画出重物W 移动到AB杆中点，AB杆的受力分析。 (2)试分析当重物W从A端向B端缓慢滑行的过程中，绳索中拉力的变化情况以及墙对AB杆作用力的变化情况。 图3人教初中物理第七章力知识点大全
初中物理《力与运动》知识点总结
高中物理-动态平衡-受力分析