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第一讲力、物体的平衡
§11常见的力
1、1、1力的概念和量度
惯性定律指出，一个物体，如果没有受到其他物体作用，它就保持其相对于惯性参照系
的速度不变，也就是说，如果物体相对于惯性参照系的速度有所改变，必是由于受到其他物
体对它的作用，在力学中将这种作用称为力。凡是讲到一个力的时候，应当说清楚讲到的是
哪一物体施了哪一个物体的力。
一个物体，受到了另一物体施于它的力，则它相对于惯性参照系的速度就要变化，或者
说，它获得相对于惯性参照系的加速度，很自然以它作用于一定的物体所引起的加速度作为
力的大小的量度。实际进行力的量度的时候，用弹簧秤来测量。
重力由于地球的吸引而使物体受到的力，方向竖直向下，在地面附近，可近似认为
重力不变（重力实际是地球对物体引力的一个分力，随纬度和距地面的高度而变化）
弹力物体发生弹性变形后，其内部原子相对位置改变，
而对外部产生的宏观反作用力。反映固体材料弹性性质的胡克定
律，建立了胁强（应力）F与胁变（应变）l之间的
S
l
正比例关系，如图所示
l
l
图111
F
E
式中E为杨氏弹性模量，它表示将弹性杆拉长一倍时，横截面上所需的应力。
弹力的大小取决于变形的程度，弹簧的弹力，遵循胡克
定律，在弹性限度内，弹簧弹力的大小与形变量（伸长或压缩量）成正比。
TTTT
Fkx
式中x表示形变量；负号表示弹力的方向与形变的方向
相反；k为劲度系数，由弹簧的材料，接触反力和几何尺寸决定。
接触反力限制物体某些位移或运动的周围其它物
G
G
图112
体在接触处对物体的反作用力（以下简称反力）。这种反力实质上是一种弹性力，常见如下
几类：
1、柔索类（图112）如绳索、皮带、
链条等，其张力
A
NAA
可修改编辑
GAC
B
图113
A
GANBA
NcA
f精选资料
方位沿柔索T指向拉物体
一般不计柔索的弹性，认为是不可伸长的。滑轮组中，若不计摩擦与滑轮质量，同一根
绳内的张力处处相等。
2、光滑面（图113）接触处的切平面方位不受力，其法向支承力
方位沿法线
N指向压物体
A
3、光滑铰链
物体局部接触处仍属于光滑面，但由于接触位置难于事先确定，这类接
触反力的方位，除了某些情况能由平衡条件定出外，一般按坐标分量形式设
定。
图114
（1）圆柱形铰链（图114图115，图116）由两个圆孔和一个圆
柱销组成。在孔的轴线方向不承受作用力，其分力
方位沿x轴X指向待定
方位沿y轴Y指r