2024年5月10日发(作者：科密考勤机使用说明书)

第三章力学基础知识

学习力学基础知识的目的在于了解吊索具的受力特点，掌握简单静力计算方法。

第一节 力的性质

一、力的概念

力的概念是人们在长期的生活和生产实践中经过观察和分析，逐步形成和建立的。当人

们用手握、拉、掷、举物体时，由于肌肉紧张而感受到力的作用。这种作用广泛地存在于人

与物及物与物之间。例如用手推小车，小车受了“力”的作用，由静止开始运动，用锤子敲

打会使烧红的铁块变形等。人们从大量的实践中，形成力的科学概念，即力是物体间相互的

机械作用。这种作用一是使物体的机械运动状态发生变化，称为力的外效应；另一个是使物

体产生变形，称为力的内效应。

二、物体重力

物体所受的重力是由于地球的吸引而产生的。重力的方向总是竖直向下的，物体所受重

力大小C和物体的质量m成正比，用关系式G＝mg表示。通常，在地球表面附近，f取值

为9．8N／kg，表示质量为lkg的物体受到的重力为9．8N。在已知物体的质量时，重力的

大小可以根据上述的公式计算出来。

例：起吊一质量为5³10

3

kg的物体，其重力为多少?

解：根据公式：G＝mg

＝5³10

3

³9．8

＝49³10

3

(N)

答：物体所受重力为49³10

3

N。

在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称“牛”，符号是“N”。

在工程中常冠以词头“kN”、“dan”，读作“千牛”、“十牛”。与以前工程单位制采用的

“公斤力(kgf)”的换算关系：

1公斤力(kgf)＝9．8牛(N)≈10牛(N)

三、力的三要素

实践证明，力作用在物体上所产生的效果，不但与力的大小和方向有关，而且与力的作

用点有关。我们把力的大小、方向和作用点称为力的三要素。改变三要素中任何一个时，力

对物体的作用效果也随之改变。

例如用手推一物体，如图3—1所示，若力的大小不同，或施力的作用点不同，或施力

的方向不同都会对物体产生不同的作用效果。

图3—1 力的作用

在力学中，把具有大小和方向的量称为矢量。因而，力的三要素可以用矢量图(带箭头

的线段)表示，如图3—2所示。

图3—2 力的矢量图

作矢量图时，从力的作用点A起，沿着力的方向画一条与力的大小成比例的线段AB(如

用1cm长的线段表示100N的力，那么400N就用4cm长的线段)，再在线段末端月画出箭

头，表示力的方向，文字符号用黑体字F表示，并以同一字母非黑体字F表示力的大小，

书写时则在表示力的字母F上加一横线

F

表示矢量。

四、作用力的反作用定律

我们知道，力是一个物体对另一个物体的作用。一个物体受到力的作用，必定有另一个

物体对它施加这种作用，那么施力物体是否也同时受到力的作用呢?

用手拉弹簧，弹簧受力而伸长，同时手也受到一反方向的力，即弹簧拉手的弹力。船上

的人用竹篙抵住河岸，竹篙给河岸一个力，同时河岸也给竹篙一个反向推力，把小船推离河

岸。物体A在物体B的平面上运动，如果平面B对物体A有摩擦力，则物体A对平面B

也有摩擦力。

如图3—3中，绳索下端吊有一重物，绳索给重物的作用力为了，重力给绳索的反作用

力为T′，T和T′等值、相反、共线且分别作用在两个物体上。



图3—3 力的作用力与反作用力

以上事例说明：物体间的作用是相互的。这一对力叫做作用力和反作用力。我们把其中

的一个力叫做作用力，另一个就叫做反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个

物体上。

五、支承反力和受力图

1．支承反力

以起重机简图为例，如图3—4所示。

图3—4 支承反力