工程力学课后答案(第二版少学时)
(完整版)工程力学课后详细答案

第一章静力学的基本概念受力图第二章 平面汇交力系2-1解:由解析法,23cos 80RX F X P P Nθ==+=∑12sin 140RY F Y P P Nθ==+=∑故:22161.2R RX RY F F F N=+=1(,)arccos2944RYR RF F P F '∠==2-2解:即求此力系的合力,沿OB 建立x 坐标,由解析法,有123cos45cos453RX F X P P P KN==++=∑13sin 45sin 450RY F Y P P ==-=∑故: 223R RX RY F F F KN=+= 方向沿OB 。
2-3 解:所有杆件均为二力杆件,受力沿直杆轴线。
(a ) 由平衡方程有:0X =∑sin 300AC AB F F -=0Y =∑cos300AC F W -=0.577AB F W=(拉力)1.155AC F W=(压力)(b ) 由平衡方程有:0X =∑ cos 700AC AB F F -=0Y =∑sin 700AB F W -=1.064AB F W=(拉力)0.364AC F W=(压力)(c ) 由平衡方程有:0X =∑cos 60cos300AC AB F F -=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=0.5AB F W= (拉力)0.866AC F W=(压力)(d ) 由平衡方程有:0X =∑sin 30sin 300AB AC F F -=0Y =∑cos30cos300AB AC F F W +-=0.577AB F W= (拉力)0.577AC F W= (拉力)2-4 解:(a )受力分析如图所示:由x =∑ 22cos 45042RA F P -=+15.8RA F KN∴=由Y =∑ 22sin 45042RA RB F F P +-=+7.1RB F KN∴=(b)解:受力分析如图所示:由x =∑3cos 45cos 45010RA RB F F P ⋅--=0Y =∑1sin 45sin 45010RA RB F F P ⋅+-=联立上二式,得:22.410RA RB F KN F KN==2-5解:几何法:系统受力如图所示三力汇交于点D ,其封闭的力三角形如图示所以:5RA F KN= (压力)5RB F KN=(与X 轴正向夹150度)2-6解:受力如图所示:已知,1R F G = ,2AC F G =由x =∑cos 0AC r F F α-=12cos G G α∴=由0Y =∑ sin 0AC N F F W α+-=22221sin N F W G W G G α∴=-⋅=--2-7解:受力分析如图所示,取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=0Y =∑sin 45sin 450CBRA F F '-=联立后,解得:0.707RA F P=0.707RB F P=由二力平衡定理0.707RB CB CBF F F P '===2-8解:杆AB ,AC 均为二力杆,取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=联立上二式,解得:7.32AB F KN=-(受压)27.3AC F KN=(受压)2-9解:各处全为柔索约束,故反力全为拉力,以D ,B 点分别列平衡方程(1)取D 点,列平衡方程由x =∑sin cos 0DB T W αα-=DB T Wctg α∴==(2)取B 点列平衡方程:由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BD T T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解:取B 为研究对象:由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象:由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑ sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式,且有BCBC F F '= 解得:2cos 12sin cos CE P F ααα⎛⎫=+⎪⎝⎭取E 为研究对象:由0Y =∑ cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '= 故有:22cos 1cos 2sin cos 2sin NH P PF ααααα⎛⎫=+= ⎪⎝⎭2-11解:取A 点平衡:x =∑sin 75sin 750AB AD F F -=0Y =∑cos 75cos 750AB AD F F P +-=联立后可得: 2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡,取如图坐标系:x =∑cos5cos800ADND F F '-=cos5cos80ND ADF F '=⋅由对称性及ADAD F F '=cos5cos5222166.2cos80cos802cos 75N ND AD P F F F KN'∴===⋅=2-12解:整体受力交于O 点,列O 点平衡由x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=0Y =∑sin sin 300RA F P α-=联立上二式得:2.92RA F KN=1.33DC F KN=(压力)列C 点平衡x =∑405DC AC F F -⋅=0Y =∑ 305BC AC F F +⋅=联立上二式得: 1.67AC F KN=(拉力)1.0BC F KN=-(压力)2-13解:(1)取DEH 部分,对H 点列平衡x =∑05RD REF F '= 0Y =∑05RD F Q =联立方程后解得: 5RD F Q =2REF Q '=(2)取ABCE 部分,对C 点列平衡x =∑cos 450RE RA F F -=0Y =∑sin 450RB RA F F P --=且RE REF F '=联立上面各式得: 22RA F Q =2RB F Q P=+(3)取BCE 部分。
工程力学教程第二版课后习题答案

工程力学教程第二版课后习题答案工程力学是一门应用力学原理研究工程结构和材料力学性能的学科。
作为工程学的基础课程之一,工程力学的学习对于培养工程师的分析和解决实际工程问题的能力至关重要。
而工程力学教程第二版是一本经典的教材,其中的课后习题是帮助学生巩固所学知识的重要辅助材料。
本文将为读者提供工程力学教程第二版课后习题的答案,帮助读者更好地理解和掌握工程力学的知识。
第一章:静力学1. 问题:一根长度为L,截面为矩形的梁,其宽度为b,高度为h。
梁的两端分别固定在支座上,中间有一个集中力P作用在梁上。
求梁在P作用下的最大弯矩和最大剪力。
答案:根据静力学原理,我们可以通过平衡力和力矩来求解该问题。
首先,根据平衡力的原理,梁在P作用下的最大剪力等于P。
其次,根据力矩的原理,梁在P作用下的最大弯矩等于P乘以梁的长度L的一半。
因此,最大弯矩为PL/2。
第二章:动力学1. 问题:一个质量为m的物体以速度v沿着水平方向运动,突然撞击到一个质量为M的静止物体上。
求撞击后两个物体的速度。
答案:根据动量守恒定律,撞击前后两个物体的总动量保持不变。
设撞击后质量为m的物体的速度为v1,质量为M的物体的速度为v2。
由动量守恒定律可得mv = mv1 + Mv2。
另外,根据能量守恒定律,撞击前后两个物体的总动能保持不变。
设撞击前质量为m的物体的动能为1/2mv^2,撞击后质量为m的物体的动能为1/2mv1^2,质量为M的物体的动能为0(静止)。
由能量守恒定律可得1/2mv^2 = 1/2mv1^2 + 0。
综上所述,可以解得v1 = (m - M)v / (m + M),v2 = 2m / (m + M)。
第三章:应力分析1. 问题:一个长方体的尺寸为a×b×c,其材料的杨氏模量为E,泊松比为v。
求该长方体在x、y、z方向上的应力分量。
答案:根据应力分析的原理,我们可以通过应力的定义和杨氏模量、泊松比的关系来求解该问题。
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(a) (b)习题1-1图 【最新整理,下载后即可编辑】1-1 图a 、b 所示,Ox 1y 1与Ox 2y 2分别为正交与斜交坐标系。
试将同一方F 分别对两坐标系进行分解和投影,并比较分力与力的投影。
解:(a ),图(c ):11 sin cos j i F ααF F +=分力:11 cos i F αF x = , 11 sin j F αF y = 投影:αcos 1F F x = , αsin 1F F y =讨论:ϕ= 90°时,投影与分力的模相等;分力是矢量,投影是代数量。
(b ),图(d ):1y F x xF 1y Fα1xF y F(c )2F2y F2y2x 2x F2y FF(d )(a) (b)习题1-2图F DR AC BD AxF AyF(a-1)Ay F FB C A AxF 'F C(a-2) C DF DR(a-3)AxFF A C BD AyF (b-1) 分力:22)tan sin cos (i F ϕααF F x -= ,22sin sin j FϕαF y =投影:αcos 2F F x = , )cos(2αϕ-=F F y 讨论:ϕ≠90°时,投影与分量的模不等。
1-2 试画出图a 、b 两情形下各物体的受力图,并进行比较。
比较:图(a-1)与图(b-1)不同,因两者之F R D 值大小也不同。
1-3 试画出图示各物体的受力图。
习题1-3图F AxFAyF D C BABF或(a-2)FB AF DCA(a-1)BF AxF AAyF C(b-1)WF BD CF FCBBF AACBF(f-1)(e-3)'A(f-2)1O(f-3)c FF AF DF BF AF A习题1-4图1-4 图a所示为三角架结构。
力F1作用在B铰上。
杆AB 不计自重,杆BD杆自重为W。
试画出图b、c、d所示的隔离体的受力图,并加以讨论。
工程力学(第二版)习题册答案

一、填空题
1. 相 对 滑 动 相 对 滑 动 趋 势 接触面的切线 相反 2. 10N 20N 30N 30N 30N 3. 100N 竖直向上 平衡 4. 平稳无冲击 自锁
阻碍物体相对滑动
相对滑动趋势
二、选择题
1. A
三、简答题
1. ①问题中含有可能发生相对滑动的摩擦面,因此,存在摩擦力; ②受力图中要画出摩擦力,摩擦力总是沿着接触面的切线方向并与物体相对滑
7.
8.
9.
第二章 平面力系
第一节 共线力系的合成与平衡
一、填空题
1. 在同一条直线上
2. FR Fi FR 0
二、计算题
设向右为正方向。 则 FR=120+40-80-200=-120N 方向:水平向左
第二节 平面汇交力系的合成
一、填空题
1. 作用于同一平面内且各力作用线相交于一点的力系 共线力系 力的作用点 2. -F 或 F 0 0 -F 或 F 3. 合力在任一坐标轴上的投影 各分力在同一轴上投影的代数和 4. F4 F3 5. 自行封闭 6. 所有各力在 x 轴上投影的代数和为零 所有各力在 y 轴上投影的代数和为零 Fx 0 Fy 0
3. 后轮:摩擦力向前 前轮:摩擦力向后
4. 不下滑,处于自锁状态
四、计算题
FT 60 18 3N
五、应用题
1. (提示)从摩擦力与 F 对 B 点的力矩大小的比较进行考虑
第三章 空间力系 第一节 力在空间坐标轴上的投影与合成
一、填空题
1. 力的作用线不都在同一平面内呈空间分布的力系 2. 一次投影法 二次投影法
二、选择题
1. A 2.B
它所限制物体
三、简答题
1.柔性体约束只能承受拉力,不能承受压力。 2.被约束物体可以沿约束的水平方向自由滑动,也可以向离开约束的方向运动, 但不能向垂直指向约束的方向运动。 3.剪刀的两半部分可以绕销钉轴线相对转动,但不能在垂直销钉轴线的平面内沿 任意方向做相对移动。 4.木条不能沿圆柱销半径方向移动,但可以绕销轴做相对转动。 5.固定端约束既限制物体在约束处沿任何方向的移动,也限制物体在约束处的转 动。
习题册参考答案-《工程力学(少学时)(第二版)习题册》-A02-4048

工程力学(少学时)(第二版)习题册答案第一篇静力学第一章静力学基础知识一、填空:1.机械,运动状态,形状2.牛顿,N3.大小,方向4.矢,带箭头的有向线段,大小,方向,作用点5.形状,大小,保持不变,不存在6.地球,静止,作匀速直线运动7. F或-F , F或-F ,0,08.水平向左,指向右下,垂直向上9.各分力,代数和10.相等,相反,同一直线,两个物体11.相等,相反,同一物体12.二力构件,其两作用点13.矢量14.大小,距离15.力,力臂,逆时针,M O( F ),矩心,N·m 16.相等,相反,平行,力偶臂,力偶作用面17.力的大小,力偶臂,力偶矩, M18.转向,作用面方位二、判断:1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.×8.×9.× 10.× 11.× 12.× 13.× 14.√三、选择:1.A2.C3.C4.C5.B6.A7.C8.C9.C 10.C四、简答:1.答:相同点:公理一与公理二中的两个力都是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
不同点:公理一中的两个力分别作用在两个不同的物体上;公理二中的两个力作用在同一物体上。
2.答:通过B点,由B点指向C点。
因为在主动力F1的作用下, C点的运动趋势方向向上,根据三力平衡汇交定理可知F3的方向是由B点指向C点。
3.答:刚体不会平衡。
因为刚体受两力偶( F1, F1 ')和( F2, F2 ')作用产生顺时针方向转动。
4.答:不对。
力偶矩是由力F '对O点产生的矩平衡的。
5.答:力偶的等效性有: (1)只要保持力偶矩大小和转向不变,力偶可在其作用面内任意移动,而不改变其作用效应。
(2)只要保持力偶矩大小和转向不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,其作用效果不变。
图中d1< d2,若F1×d2= F2×d1,只要F2> F1,丝锥的转动效应会保持不变。
(完整版)工程力学课后详细答案

第一章静力学的基本概念受力图第二章 平面汇交力系2-1解:由解析法,23cos 80RX F X P P Nθ==+=∑12sin 140RY F Y P P Nθ==+=∑故:22161.2R RX RY F F F N=+=1(,)arccos2944RYR RF F P F '∠==2-2解:即求此力系的合力,沿OB 建立x 坐标,由解析法,有123cos45cos453RX F X P P P KN==++=∑13sin 45sin 450RY F Y P P ==-=∑故: 223R RX RY F F F KN=+= 方向沿OB 。
2-3 解:所有杆件均为二力杆件,受力沿直杆轴线。
(a ) 由平衡方程有:0X =∑sin 300AC AB F F -=0Y =∑cos300AC F W -=0.577AB F W=(拉力)1.155AC F W=(压力)(b ) 由平衡方程有:0X =∑ cos 700AC AB F F -=0Y =∑sin 700AB F W -=1.064AB F W=(拉力)0.364AC F W=(压力)(c ) 由平衡方程有:0X =∑cos 60cos300AC AB F F -=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=0.5AB F W= (拉力)0.866AC F W=(压力)(d ) 由平衡方程有:0X =∑sin 30sin 300AB AC F F -=0Y =∑cos30cos300AB AC F F W +-=0.577AB F W= (拉力)0.577AC F W= (拉力)2-4 解:(a )受力分析如图所示:由x =∑ 22cos 45042RA F P -=+15.8RA F KN∴=由Y =∑ 22sin 45042RA RB F F P +-=+7.1RB F KN∴=(b)解:受力分析如图所示:由x =∑3cos 45cos 45010RA RB F F P ⋅--=0Y =∑1sin 45sin 45010RA RB F F P ⋅+-=联立上二式,得:22.410RA RB F KN F KN==2-5解:几何法:系统受力如图所示三力汇交于点D ,其封闭的力三角形如图示所以:5RA F KN= (压力)5RB F KN=(与X 轴正向夹150度)2-6解:受力如图所示:已知,1R F G = ,2AC F G =由x =∑cos 0AC r F F α-=12cos G G α∴=由0Y =∑ sin 0AC N F F W α+-=22221sin N F W G W G G α∴=-⋅=--2-7解:受力分析如图所示,取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=0Y =∑sin 45sin 450CBRA F F '-=联立后,解得:0.707RA F P=0.707RB F P=由二力平衡定理0.707RB CB CBF F F P '===2-8解:杆AB ,AC 均为二力杆,取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=联立上二式,解得:7.32AB F KN=-(受压)27.3AC F KN=(受压)2-9解:各处全为柔索约束,故反力全为拉力,以D ,B 点分别列平衡方程(1)取D 点,列平衡方程由x =∑sin cos 0DB T W αα-=DB T Wctg α∴==(2)取B 点列平衡方程:由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BD T T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解:取B 为研究对象:由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象:由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑ sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式,且有BCBC F F '= 解得:2cos 12sin cos CE P F ααα⎛⎫=+⎪⎝⎭取E 为研究对象:由0Y =∑ cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '= 故有:22cos 1cos 2sin cos 2sin NH P PF ααααα⎛⎫=+= ⎪⎝⎭2-11解:取A 点平衡:x =∑sin 75sin 750AB AD F F -=0Y =∑cos 75cos 750AB AD F F P +-=联立后可得: 2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡,取如图坐标系:x =∑cos5cos800ADND F F '-=cos5cos80ND ADF F '=⋅由对称性及ADAD F F '=cos5cos5222166.2cos80cos802cos 75N ND AD P F F F KN'∴===⋅=2-12解:整体受力交于O 点,列O 点平衡由x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=0Y =∑sin sin 300RA F P α-=联立上二式得:2.92RA F KN=1.33DC F KN=(压力)列C 点平衡x =∑405DC AC F F -⋅=0Y =∑ 305BC AC F F +⋅=联立上二式得: 1.67AC F KN=(拉力)1.0BC F KN=-(压力)2-13解:(1)取DEH 部分,对H 点列平衡x =∑05RD REF F '= 0Y =∑05RD F Q =联立方程后解得: 5RD F Q =2REF Q '=(2)取ABCE 部分,对C 点列平衡x =∑cos 450RE RA F F -=0Y =∑sin 450RB RA F F P --=且RE REF F '=联立上面各式得: 22RA F Q =2RB F Q P=+(3)取BCE 部分。
《工程力学(第2版)》课后习题及答案—理论力学篇

第一篇理论力学篇模块一刚体任务一刚体的受力分析(P11)一、简答题1.力的三要素是什么?两个力使刚体平衡的条件是什么?答:力的三要素,即力的大小、力的方向和力的作用点。
两个力使刚体处于平衡状态的必要和充分条件:两个力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
2.二力平衡公理和作用与反作用公理都涉及二力等值、反向、共线,二者有什么区别?答:平衡力是作用在同一物体上,而作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上。
3.为什么说二力平衡公理、加减平衡力系公理和力的可传性都只适用于刚体?答:因为非刚体在力的作用下会产生变形,改变力的传递方向。
例如,软绳受两个等值反向的拉力作用可以平衡,而受两个等值反向的压力作用就不能平衡。
4.什么是二力构件?分析二力构件受力时与构件的形状有无关系。
答:工程上将只受到两个力作用处于平衡状态的构件称为二力构件。
二力构件受力时与构件的形状没有关系,只与两力作用点有关,且必定沿两力作用点连线,等值,反向。
5.确定约束力方向的原则是什么?活动铰链支座约束有什么特点?答:约束力的方向与该约束阻碍的运动方向相反。
在不计摩擦的情况下,活动铰链支座只能限制构件沿支承面垂直方向的移动。
因此活动铰链支座的约束力方向必垂直于支承面,且通过铰链中心。
6.说明下列式子与文字的意义和区别:(1)12=F F ,(2)12F F =, (3)力1F 等效于力2F 。
答:若12=F F ,则一般只说明两个力大小相等,方向相反。
若12F F =,则一般只说明两个力大小相等,方向是否相同,难以判断。
若力1F 等效于力2F ,则两个力大小相等,方向和作用效果均相同。
7.如图1-20所示,已知作用于物体上的两个力F1与F2,满足大小相等、方向相反、作用线相同的条件,物体是否平衡?答:不平衡,平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或匀速直线运动的状态,而图中AC 杆与CB 杆会运动,两杆夹角会在力的作用下变大。
二、分析计算题1.试画出图1-21各图中物体A 或构件AB 的受力图(未画重力的物体重量不计,所有接触均为光滑接触)。
工程力学(工程静力学与材料力学)第二版答案

(a) (b) 习题1-1图 (a) (b) 习题1-2图FD R F ACBDAx F AyF(a-1) Ay F F B C A Ax F 'F C(a-2)C D F D R F(a-3)AxF F FA C BD Ay F(b-1) 1-1 图a 、b 所示,Ox 1y 1与Ox 2y 2分别为正交与斜交坐标系。
试将同一方F 分别对两坐标系进行分解和投影,并比较分力与力的投影。
解:(a ),图(c ):11 sin cos j i F ααF F +=分力:11 cos i F αF x = , 11 sin j F αF y = 投影:αcos 1F F x = , αsin 1F F y =讨论:ϕ= 90°时,投影与分力的模相等;分力是矢量,投影是代数量。
(b ),图(d ):分力:22)tan sin cos (i F ϕααF F x -= ,22sin sin j F ϕαF y =投影:αcos 2F F x = , )cos(2αϕ-=F F y 讨论:ϕ≠90°时,投影与分量的模不等。
1-2 试画出图a 、b 两情形下各物体的受力图,并进行比较。
比较:图(a-1)与图(b-1)不同,因两者之F R D 值大小也不同。
1-3 试画出图示各物体的受力图。
1y F x 1F 1y F α1x F y F (c )x F 2y F 2y 2x 2x F 2y F F (d )习题1-4图习题1-3图1-4 图a 所示为三角架结构。
力F 1作用在B 铰上。
杆AB 不计自重,杆BD 杆自重为W 。
试画出图b 、c 、d 所示的隔离体的受力图,并加以讨论。
F Ax F AyF D C B A B F 或(a-2) F B F A F D C A (a-1) B F AxF AAy F C(b-1)W F B DC Ay F F (c-1) FF C B B F A或(b-2) αD A F A BCBFC F C A A F (e-1) Ax F A Ay FD F D C αF或(d-2)BF F C D B OOx F OyF W 1O F A(f-1)FA F D C AB B F 'F A O Ox F OyF AW (f-2) A 1F A 1O (f-3) c F F A F D F B F AF AAx F C 'CxF 'B F B Ay F 'F CyA (b-3)EF D F E D (a-3) C F F CE 'F E (a-2) 习题1-5图E EF B B F(b-2)Cx F C CyF W T(b-1) B F B C 'CF D 'D F Ax F AyF A1-5 试画出图示结构中各杆的受力图。
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第一章静力学基本概念1.1 解F=F x+F y=F x i+F y jF1=1000N=-1000Cos30ºi-1000Sin30ºjF2=1500N=1500Cos90ºi- 1500Sin90ºjF3=3000N=3000 Cos45ºi+3000Sin45ºjF4=2000N=2000 Cos60ºi-2000Sin60ºj1.2因为前进方向与力F A,F B之间均为45º夹角,要保证二力的合力为前进方向,则必须F A=F B。
所以:F B=F A=400N1.3解:M O(F)=F l解:M O(F)=0解: M O(F)=F l sinβ解: M O(F)=F l sinθ解: M O(F)= -F a解:M O(F)= F(l+r)解:1.4解:1.5解:1位置:M A(G)=02位置:M A(G)=-G l sinθ3位置:M A(G)=-G l1.6解:M O(F n)=-F n cosθ·D/2=-75.2N·m 1.71.8第二章平面力系2.1 力系简化解:(1)主矢大小与方位:F/R x=∑F x=F1cos45º+F3+F4cos60º=100Ncos45º+200N+250cos60º=395.7N F/R y=∑F y=F1sin45º-F2-F4sin60º=100Nsin45º-150N-250sin60º=-295.8N(2)主矩大小和转向:M O=∑M O(F)=M O(F1)+M O(F2)+M O(F3)+M O(F4)+m=0-F2×0.3m+F3×0.2m+F4sin60×0.1m+F×0.1m=0-150N×0.3m+200N×0.2m+250Nsin60×0.1m+50N×0.1m =21.65N·m( )向O点的简化结果如图所示。
2.2起吊重量解:根据O点所能承受的最大力偶矩确定最大起吊重量G×0.15m=5kN·m G=33.33kN2.3求支架的力A图:解:(1)取销钉A画受力图如图所示。
AB、AC杆均为二力杆。
(2)建直角坐标系,列平衡方程:∑F x=0, -F AB+F AC cos60°=0∑F y=0, F AC sin60°-G=0(3)求解未知量。
F AB=0.577G(拉) F AC=1.155G(压)B图:解(1)取销钉A画受力图如图所示。
AB、AC杆均为二力杆。
(2)建直角坐标系,列平衡方程:∑F x=0, F AB-F AC cos60°=0∑F y=0, F AC sin60°-G=0(3)求解未知量。
F AB=0.577G(压) F AC=1.155G(拉)C图:解(1)取销钉A画受力图如图所示。
AB、AC杆均为二力杆。
(2)建直角坐标系,列平衡方程:∑F x=0, -F AB+Gsin30°=0∑F y=0, F AC-G cos30°=0(3)求解未知量。
F AB=0.5G(拉) F AC=0.866G(压)D图:解(1)取销钉A画受力图如图所示。
AB、AC杆均为二力杆。
(2)建直角坐标系,列平衡方程:∑F x=0, -F AB sin30°+F AC sin30°=0∑F y=0, F AB cos30°+F AC cos30°-G=0(3)求解未知量。
F AB=F AC=0.577G(拉)2.4约束力解(1)取圆柱A画受力图如图所示。
AB、AC绳子拉力大小分别等于G1,G2。
(2)建直角坐标系,列平衡方程:∑F x=0, -G1+G2cosα=0∑F y=0,F N+G2sinα-G=0(3)求解未知量。
2.5求滚轮A,B所受到的压力解(1)取翻罐笼画受力图如图所示。
(2)建直角坐标系,列平衡方程:∑F x=0, F NA sinα-F NB sinβ=0∑F y=0, F NA cosα+F NB cosβ-G=0(3)求解未知量与讨论。
将已知条件G=3kN,α=30°,β=45°分别代入平衡方程,解得:F NA=2.2kN F NA=1.55kN有人认为F NA=Gcosα,F NB=Gcosβ是不正确的,只有在α=β=45°的情况下才正确。
2.6求AB和AC所受的力A图:解(1)取滑轮画受力图如图所示。
AB、AC杆均为二力杆。
(2)建直角坐标系如图,列平衡方程:∑F x=0, -F AB-Fsin45°+Fcos60°=0∑F y=0, -F AC-Fsin60°-Fcos45°=0(3)求解未知量。
将已知条件F=G=2kN代入平衡方程,解得:F AB=-0.414kN(压) F AC=-3.15kN(压)B图:解:(1)取滑轮画受力图如图所示。
AB、AC杆均为二力杆。
(2)建直角坐标系如图,列平衡方程:∑F x=0, -F AB-F AC cos45°-Fsin30°=0∑F y=0, -F AC sin45°-Fcos30°-F=0(3)求解未知量。
将已知条件F=G=2kN代入平衡方程,解得:F AB=2.73kN(拉)F AC=-5.28kN(压)2.7求挡板所受的压力解(1)取两圆管画受力图如图所示。
(2)建直角坐标系如图,列平衡方程:∑F x=0,F N cos30°-G sin30°-G sin30°=0(3)求解未知量。
将已知条件G=4kN代入平衡方程,解得:F N=4.61kN若改用垂直于斜面上的挡板,这时的受力上图右建直角坐标系如图,列平衡方程:∑F x=0,F N-G sin30°-G sin30°=0解得:F N=4kN2.8求支座A,B处的约束力A图:解(1)取AB杆画受力图如图所示。
支座A,B约束反力构成一力偶。
(2)列平衡方程:∑M i=0 15kN·m-24kN·m+F A×6m=0(3)求解未知量。
F A=1.5kN(↓) F B=1.5kN(↑)B图:解(1)取AB杆画受力图如图所示。
支座A,B约束反力构成一力偶。
(2)列平衡方程:∑M i=0, F A×l sin45°-F×a=0(3)求解未知量。
C图:解(1)取AB杆画受力图如图所示。
支座A,B约束反力构成一力偶。
(2)列平衡方程:∑M i=0,20kN×5m-50kN×3m+F A×2m=0(3)求解未知量。
F A=25kN(↓)F B=25kN(↑)2.9求螺栓A,B,C,D所受的力解螺栓A,B受力大小(1)取电动机画受力图如图所示。
螺栓A,B反力构成一力偶。
(2)列平衡方程:∑M i=0,-M+F A×a=0(3)求解未知量。
将已知条件M=20kN·m,a=0.3m代入平衡方程,解得:F A=F B=66.7kN 螺栓C,D受力大小(1)取电动机和角架画受力图如图所示。
螺栓C,D反力构成一力偶。
(2)列平衡方程:∑M i=0,-M+F C×b=0(3)求解未知量。
将已知条件M=20kN·m,b=0.6m代入平衡方程,解得:F C=F D=33.3kN2.10求连杆AB所受的力解求连杆AB受力(1)取曲柄OA画受力图如图所示。
连杆AB为二力杆。
(2)列平衡方程:∑M i=0,-M1+F AB×OAsin30º=0(3)求解未知量。
将已知条件M1=1N·m,OA=0.4m,代入平衡方程,解得:F AB=5N;AB杆受拉。
求力偶矩M2的大小(1)取铰链四连杆机构OABO1画受力图如图所示。
F O和F O1构成力偶。
(2)列平衡方程:∑M i=0,-M1+M2-F O×(O1B-OAsin30º)=0(3)求解未知量。
将已知条件M1=1N·m,OA=0.4m,O1B=0.6m代入平衡方程,解得:M2=3N·m2.11求钢绳拉力F和A,B的反力解(1)取上料小车画受力图如图所示。
(2)建直角坐标系如图,列平衡方程:∑F x=0,F-G sinα=0∑F y=0,F NA+F NB-G cosα=0∑M C(F)=0,-F×(d-e)-F NA×a+F NB×b=0(3)求解未知量。
将已知条件G=240kN,a=1m,b=1.4m,e=1m,d=1.4m,α=55°代入平衡方程,解得:F NA=47.53kN;F NB=90.12kN;F=196.6kN2.12求立柱A端的约束反力解(1)取厂房立柱画受力图如图所示。
A端为固定端支座。
(2)建直角坐标系如图,列平衡方程:∑F x=0,q×h-F Ax=0∑F y=0,F Ay-G-F=0∑M A(F)=0,-q×h×h/2-F×a+M A=0(3)求解未知量。
将已知条件F=60kN,q=2kN/m,G=40kN,a=0.5m,h=10m代入平衡方程,解得:F Ax=20kN(←);F Ay=100kN(↑);M A=130kN·m( )2.13求图示梁的支座反力A图:解(1)取梁AB画受力图如图所示。
(2)建直角坐标系,列平衡方程:∑F x=0,F Ax-F cos45º=0∑F y=0,F Ay-F sin45º+F NB=0∑M A(F)=0,-F sin45º×2m+F NB×6m=0(3)求解未知量。
将已知条件F=6kN代入平衡方程。
解得:F Ax=4.24kN(→);F Ay=2.83kN(↑);F NB=1.41kN(↑)。
B图:解(1)取梁AB画受力图如图所示。
(2)建直角坐标系,列平衡方程:∑F x=0,F Ax-F cos30º=0∑F y=0,F Ay-q×1m-F sin30º=0∑M A(F)=0, -q×1m×1.5m-F sin30º×1m+M A=0(3)求解未知量。
将已知条件F=6kN,q=2kN/m代入平衡方程,解得:F Ax=5.2kN(→);F Ay=5kN (↑);M A=6kN·m( )。