何锃版理论力学部分例题及习题参考答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/17 10:26:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1-1-1是非题(正确的在括号内画√,错误在画×)。

1.作用于刚体上的力是滑动矢量,作用于变形体上的力是定位矢量。(√) 2.二力构件的约束反力是其作用线的方位沿二受力点的连线,指向可假设。(√)

3.加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体。(×)

4.若两个力相等,则这个力就等效。(×)

???????5.作用于A点共线反向的两个力F1和F2且F1>F2,则合力R?F1?F2。(×) 6.力F可沿其作用线由D点滑移到E点。(×)

??7.两物体在光滑斜面m-n处接触,不计自重,若力F1和F2的大小相等方向相反,且共线,则两个物体都处于平衡状态。(×)

1-1-2 选择题(将正确答案前面的序号写在括号内) 1.二力平衡公理适用于(1) ①刚体

②变形体

③刚体和变形体

2.作用与反作用公理适用于(3) ①刚体

②变形体

③刚体和变形体

3.作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中任何两上力的作用线相交于一点,则其余的一个力的作用线必定。(2)

①交于同一点

②交于同一点,且三个力的作用线共面

③不一定交于同一点

4.作用于刚体上的平衡力系,如果作用到变形体上,则变形体( 3 )。反之,作用于变形体上的平衡力系如果作用到刚体上,则刚体( 1 )。

①平衡

②不平衡

③不一定平衡

5.图示结构中,AC、BC自重分别为P1和P2,各杆受力如图①②③④。(3、4)

1.3 画出下列指定物体的受力图、假定各接触处光滑,物体的重量除注明者匀均不计。

1.圆柱体O 6.杆AB

2.杆AB 3.弯杆ABC 4.刚架 7.销钉A 8.杆AB

1

5.杆AB

1.4试画出下列各物系中指定物体的受力图。假定各接触处光滑,物体的重量除注明者外均不计。

1.起重机构整体:轮O、杆AB、杆BC 2.平衡构架整体:AB部分、弯杆BC 3.三铰拱整体:AB部分、BC部分

?4.A形架整体,AB部分、BC部分,DE杆及销钉B(力P作用在销钉B

上)

5.二跨静定刚架整体、AD部分、EC梁。 6.构架整体,杆AB(连同滑轮),杆AB 7.整体,杆O2B(包括滑块B)、杆OA 8.整体,连杆AB、圆盘O、滑块B

9.整体,杆AB、AC、(均不包括销钉A、C)、销钉A、销钉C

10.上题中,若销钉A、C均与AC杆固连,画出AC杆受力图,又若销钉A与AB杆固连,画出AB杆受力图。

2.0思考题

???1.汇交力系(F1、F2、F3)作用,这四个力构成的力多边形分别如图(1)、(2)、(3)试说明哪种情况不平衡,如果不平衡,力系的合力是怎样的?

2.用解析法求汇交力系的平衡问题,需选定坐标系再建立平衡方程

?FX?0,?FY?0,?FZ?0。所选的X、Y、Z各轴是否必须彼此垂直?

不!在空间,X、Y、Z不共向;在平X、Y不共线。

4.圆轮在力偶距为M的力偶和力的共同作用下平衡,这是否说明一个力偶可用一个合适的力与之平衡。

??不。O处的约束反力F?必须与F等相反向、平行,构成与M反向的力偶。

3.平面汇交力系、空间汇交力系、平面力偶系、空间力偶系的独立平衡方程数各为多少?

分别:2、3、1、3

5.在刚体上A、B、C、D四点各作用一力如图所示,其力多边形封闭,问刚体是否平衡?

2

不。四个力构成两个同向边偶,不可能平衡。 2-1-2 判断题

1.质量为m的圆球,以绳索挂在墙上,若绳长等于球的半径,则球对墙的压力大小为(3)

(1)mg

(2)

1mg 2(3)

3mg 3 (4)2mg

2.图示两绳AB、AC悬挂一重为W的重物,已知??????90?,则绳的张力TAB、TAC与重力W三力之间的关系为(2)。

(1)TAB最大 (2)TAB最小 (3)TAC最大

(4)TAC最小

3.图示三铰拱架中,若将作用用于构件AC上的力偶m搬移到构件BC上,则A、B、C各处的约束力(3)。

(1)都不变 (3)都改变

(2)中有C处的不改变 (4)中有C处的改变

4.若矩形平板受力偶矩为m?60N?cm的力偶作用,则直角弯杆ABC对平衡的约束力为(3)。

(1)15N

(2)20N

(3)12N

(4)60N

?2.3如图中平面汇交系F1=173N,F2=50N,F3之大小未知,此三力的合力R???的方位已知如图示,试求R的大小和指向,若F2的大小未知,但R=0,试求此

?情况下力F2的大小。

?????解:(1)R?F1?F2?F3上式向F2所在方向投影得:

1R?F2?F1?230? 2∴R?2F2?2F1?33?100?2?173?200N 22?∴R的大小为200N,指向与假设相反。

(2)?Z??0,F2?F1?230??0 F2?F1cos30??150N

??2.4 长方体的顶角A和B处分别作用有力P和Q,P=500N,Q=700N。求此二力在x、y、z轴上的投影。0xyz坐标系如图所示。

3

??解:由几何关系,得:AC??2i?? ???AC1∴P?P?500?(?2i??)

5AC???BC?2i?3j??

??????2005i?1005k??447.2i?223.6?(N)

??????1Q?Q?100?(?2i?3j?k)??374i?561j?187?(N)

14BCBC2.4图示四连杆机构,各杆自重不计,Q=1000N。求:(1)保持机构在所示位置平衡时所需的铅垂力P的大小;(2)保持机构平衡所需作用于C的最小力的方向和大小。

解:(1)[取钉B]

?ZB?0;NBCcos65?Qcos45?0

??

NBCcos45??Q cos65?[取销钉C]

?ZC?0:NBCcos25?Pcos45?0 ?Qtg65??2144.5N (2)NBC不变,与上同。

??cos25?cos25?P?NBC?Q

cos45?cos65?[取销钉C]?ZC?0:NBCcos25?Psin??0

?cos45?tg65?P?Q

sin??当??90?时,即P?CD时,P最小,Pmin?cos45??tg65?Q?1516.2N 2.5液压式压紧机构如图所示,已知力P及角?,试分别画出轮B、铰链C滑块E的受力图,并求出滑块E加于工件H的压力。

P sin?P[取铰C]?Z??0:NBC?NCEsin2??0 NCE?

sin?sin2?P[取滑块E]???0:FE?NECcos??0F3?NECcos??

2sin2?解:[取轮B]

?Z?0:NBCsin?P?0,NBC?3.4有一重量为P、边长为2a的正方形匀质钢板,以三根绳子AD、BD、CD悬挂于水平位置如图示。设D点与板的重心O在同一铅垂线上,OA=a,求绳子

4

的拉力。

?ADTA???解:[取板ABC]TA?TA?(i?j?k)

3AD?CDTC??TC?TC?(?i?k)

3CD∴?Z?0:TATC??0 32?BDTB??TB?TA?(?j?k)

3BD??P??Pk

TATB??032???0: ???0:TATBTC???0 322解得:TA?32P,TB?TC?P 333.5 计算图示手柄上的力F对于x、y、z轴之矩。已知F=500N,AB=20cm,BC=40cm,??60?,??45?。

??????解:AD??40i?35j F?1232i?1232j?2503k

???ijk?? MA?AD?F??403501252?1252?2502?????15155i?17320.5j?883.25k ∴MX??15155Ncm

MY??17320.5Ncm MZ?883.25Ncm

3.6 图中P=10N,??30?,A点的坐标为(3m,4m,-2m)。求力P对x、y、z各轴之矩。

???????AD解:OA?3i?4j?2k P?P??3i?4j?53k

AD???ijk????MO?OA?P?34?2?(203?8)i?(6?153)j?O?

?3?453∴Mx?203?8?26.64Nm

Mx?6?153??19.98Nm

Mz?0

5