工程力学第一章答案

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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。

工程力学课后习题答案第一部分

工程力学课后习题答案第一部分

⼯程⼒学课后习题答案第⼀部分(a) (b) 习题1-1图 (a) (b) 习题1-2图D R(a-1)C(a-2) D R F(a-3)(b-1) ⼯程⼒学教程第⼀卷第⼀篇⼯程静⼒学第1章引论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 s i n c o s j i F ααF F += 分⼒:11 cos i F αF x = , 11 s i n j F αF y = 投影:αcos 1F F x = ,αs i n 1F F y =讨论:?= 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 ?ααF F x -= ,22sin sin j F ?αF y =投影:αcos 2F F x = , )cos(2α?-=F F y 讨论:?≠90°时,投影与分量的模不等。

1-2 试画出图a 、b(c )22x (d )习题1-3图⽐较: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。

或(a-2)B (a-1) (b-1)F Ay (c-1) 或(b-2) (e-1) (f-1)'A (f-2) 1O (f-3) Ax F'(b-3)E D (a-3)习题1-4图习题1-5图B (b-2)(b-1) Ax F 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。

1-5 试画出图⽰结构中各杆的受⼒图。

F F'F 1(d-2)y B 21 F (b-2) (b-3) F y B 2A F A B1B F习题1-8图F 'CB C(c) F(a) 'F(a)1-6 图⽰刚性构件ABC 由销钉A 和拉杆GH ⽀撑,在构件的点C 作⽤有⼀⽔平⼒F 。

《工程力学》课后习题与答案全集

《工程力学》课后习题与答案全集
解:取DC杆上的C为动点,OAB为动系,定系固结在支座上。
由 ,作出速度平行四边形,如图示:
即:
7.图示平行连杆机构中, mm, 。曲柄 以匀角速度 2rad/s绕 轴转动,通过连杆AB上的套筒C带动杆CD沿垂直于 的导轨运动。试示当 时杆CD的速度和加速度。
解:取CD杆上的点C为动点,AB杆为动系。对动点作速度分析和加速度分析,如图(a)、(b)所示。图中:
解:设该力系主矢为 ,其在两坐标轴上的投影分别为 、 。由合力投影定理有:
=-1.5kN
kN
kN

由合力矩定理可求出主矩:
合力大小为: kN,方向
位置: m cm,位于O点的右侧。
2.火箭沿与水平面成 角的方向作匀速直线运动,如图所示。火箭的推力 kN与运动方向成 角。如火箭重 kN,求空气动力 和它与飞行方向的交角 。
(d)由于不计杆重,杆AB在A、C两处受绳索作用的拉力 和 ,在B点受到支座反力 。 和 相交于O点,
根据三力平衡汇交定理,
可以判断 必沿通过
B、O两点的连线。
见图(d).
第二章力系的简化与平衡
思考题:1.√;2.×;3.×;4.×;5.√;6.×;7.×;8.×;9.√.
1.平面力系由三个力和两个力偶组成,它们的大小和作用位置如图示,长度单位为cm,求此力系向O点简化的结果,并确定其合力位置。

(mm/s)
故 =100(mm/s)
又有: ,因
故:
即:
第四章刚体的平面运动
思考题
1.×;2.√; 3.√;4.√;5.×.
习题四
1.图示自行车的车速 m/s,此瞬时后轮角速度 rad/s,车轮接触点A打滑,试求点A的速度。

工程力学(第二版)习题册答案

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。

(完整版)工程力学课后详细答案

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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。

(完整版)工程力学课后习题答案

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工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础 1第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。

(a)(b)(c)2 第一章静力学基础(d)(e)(f)(g)第一章静力学基础 3 1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)4 第一章静力学基础1-3 画出图中指定物体的受力图。

所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。

(a)第一章静力学基础 5 (b)(c)(d)6 第一章静力学基础(e)第一章静力学基础7 (f)(g)8 第二章 平面力系第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ,放在水平梁AC 的中央,如图所示。

梁的A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。

如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A 、B 处的约束反力。

题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ,用绳子挂在支架的滑轮B 上,绳子的另一端接在绞车D 上,如第二章 平面力系 9图所示。

转动绞车,物体便能升起。

设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。

当物体处于平衡状态时,求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。

题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。

电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。

工程力学第一章∽ 第四章习题答案

工程力学第一章∽ 第四章习题答案

第一章 静力学基本概念与物体的受力分析下列习题中,未画出重力的各物体的自重不计,所有接触面均为光滑接触。

1.1 试画出下列各物体(不包括销钉与支座)的受力图。

解:如图(g)(j)P (a)(e)(f)WWF F A BF DF BF AF ATF BA1.2画出下列各物体系统中各物体(不包括销钉与支座)以及物体系统整体受力图。

解:如图F BB(b)(c)C(d)CF D(e)AFD(f)FD(g)(h)EOBO E F O(i)(j) BYFB XBFXE(k)1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成,如题1.3图所示。

在定滑轮上吊有重为W的物体H。

试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。

解:如图'FD1.4题1.4图示齿轮传动系统,O1为主动轮,旋转方向如图所示。

试分别画出两齿轮的受力图。

解:1o xF2o xF2o yF o yFFF'1.5结构如题1.5图所示,试画出各个部分的受力图。

解:第二章汇交力系2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。

其中F 1=2kN ,F 2=3kN ,F 3=lkN , F 4=2.5kN ,方向如题2.1图所示。

用解析法求该力系的合成结果。

解 0001423c o s 30c o s 45c o s 60c o s 45 1.29Rx F X F F F F KN ==+--=∑00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑2.85R F KN ==0(,)tan63.07Ry R RxF F X arc F ∠==2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用,已知F 1=1kN ,F 2=2kN ,F 3=l.5kN 。

求该力系的合成结果。

解:2.2图示可简化为如右图所示023cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑ 013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑2.77R F KN ==0(,)tan6.2Ry R RxF F X arc F ∠==-2.3 力系如题2.3图所示。

工程力学习题集第一章答案

工程力学习题集第一章答案

工程力学习题集第一章答案工程力学习题集第一章答案工程力学是工程学科中的重要基础课程,它研究物体在力的作用下的运动和变形规律。

通过学习工程力学,可以帮助我们理解和解决实际工程中的力学问题。

本文将为大家提供工程力学习题集第一章的答案,帮助大家更好地掌握这门课程。

1. 问题:一个物体的质量为10kg,受到一个力为50N的作用,求物体的加速度。

解答:根据牛顿第二定律,力等于物体的质量乘以加速度,即F = ma。

将已知数据代入公式中,可得50N = 10kg × a,解得a = 5m/s²。

所以物体的加速度为5m/s²。

2. 问题:一个物体的质量为5kg,受到一个力为30N的作用,求物体的加速度。

解答:同样根据牛顿第二定律,力等于物体的质量乘以加速度,即F = ma。

将已知数据代入公式中,可得30N = 5kg × a,解得a = 6m/s²。

所以物体的加速度为6m/s²。

3. 问题:一个物体的质量为8kg,受到一个力为80N的作用,已知物体的加速度为4m/s²,求摩擦力的大小。

解答:根据牛顿第二定律,力等于物体的质量乘以加速度,即F = ma。

已知物体的质量为8kg,加速度为4m/s²,代入公式可得F = 8kg × 4m/s² = 32N。

所以摩擦力的大小为32N。

4. 问题:一个物体的质量为12kg,受到一个力为60N的作用,已知摩擦力的大小为20N,求物体的加速度。

解答:根据牛顿第二定律,力等于物体的质量乘以加速度,即F = ma。

已知物体的质量为12kg,摩擦力为20N,代入公式可得60N - 20N = 12kg × a,解得a = 3m/s²。

所以物体的加速度为3m/s²。

5. 问题:一个物体的质量为6kg,受到一个力为40N的作用,已知物体的加速度为2m/s²,求摩擦力的大小。

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范钦珊教育教学工作室FAN Qin-Shan’s Education & Teaching StudioeBook工程力学习题详细解答(教师用书)(第1章)2006-12-18(a) (b) 习题1-1图 AyF FBCAAxF 'F C(a-2)C D C F DR F(a-3) AxF F FACBDAyF(b-1)第1章 静力学基础1一1 图a 和b 所示分别为正交坐标系11y Ox 与斜交坐标系22y Ox 。

试将同一个力F 分别在两中坐标系中分解和投影,比较两种情形下所得的分力与投影。

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。

1一2 试画出图a 和b 两种情形下各构件的受力图,并加以比较。

习题1-2图1y F x x F 1yF α1x F y F (c ) 2F 2yF 2y 2x 2xF 2yF F(d )比较:图(a-1)与图(b-1)不同,因两者之F R D 值大小也不同。

1一3 试画出图示各构件的受力图。

习题1-3图FAxF Ay F D CB A BF或(a-2) FB AF DCA(a-1)BF AxF AAyF C(b-1)WF BDCF F(c-1) FF CBBF A或(b-2)αDAF ACBF(d-1)C F C AF (e-1)AxF AAyF DF DCαFBF CDBF D1一4 图a 所示为三角架结构。

荷载F 1作用在B 铰上。

AB 杆不计自重,BD 杆自重为W ,作用在杆的中点。

试画出图b 、c 、d 所示的隔离体的受力图,并加以讨论。

习题1-4图OOxF OyF W1O F A(f-1)FADCABB F(e-3)'F AOOx F OyF AW(f-2)A F 1O F A1O(f-3)BWDyF Dx F D2F'F 1(d-2)F BxB 2F'yB 2F'1F(c-1)AA B1B FDyF DDx F WyB 2F CxB 2(b-2)xB 2F'1F 1F'yB 2F'B(b-3)BWDxF DCyB 2F'2F A B1B FDy FAxF C 'CxF 'BF BAyF 'F CyA(b-3)E F DE D(a-3)CF F CE 'F E(a-2) EEF BB F(b-2)CxF CCyF W T(b-1)BF BC'CF D'DF AxF AyF AF AxF 'BF'CF C'DF ADEF E'EF EBBF CF CD(c)1一5 试画出图示结构中各杆的受力图。

习题1-5图A FA D G F C HF H (a) 1一6 图示刚性构件ABC 由销钉A 和拉杆D 所悬挂,在构件的C 点作用有一水力F 。

如果将力F 沿其作用线移至D 点或E 点处(如图示),请问是否会改变销钉A 和D 杆的受力?解:由受力图1-6a ,1-6b 和1-6c 分析可知,F 从C 移至E ,A 端受力不变,这是因为力F 在自身刚体ABC 上滑移;而F 从C 移至D ,则A 端受力改变,因为HG 与ABC 为不同的刚体。

1一7 试画出图示连续梁中的AC 和CD 梁的受力图。

1一8 图示压路机的碾子可以在推力或拉力作用下滚过100mm 高的台阶。

假定力F 都是沿着杆AB 的方向,杆与水平面的夹角为30°,碾子重量为250 N 。

试比较这两种情形下,碾子越过台阶所需力F 的大小。

习题1-6图AF AF D CHF E H (b) A F AG F CH F HF DG FH H (c)习题1-7图AxAAyF BBF C'F 'F CxF 1F CyF C2F DDyF Dx(a ) (b)FW30θyxBNF30xθW NF Fy解:图(a ):54arcsin=θ, 0=∑x F , 0sin )60sin(=--︒θθW F , 1672=F N 图(b ):︒=13.53θ, 0=∑x F , 0sin )30cos(=-︒-θθW F , N 217=F1一9 图示两种正方形结构所受载荷F 均为已知。

试求两种结构中1、2、3杆的受力。

解:图(a ):045cos 23=-︒F F , F F 223=(拉), F 1 = F 3(拉), 045cos 232=︒-F F , F 2 = F (受压) 图(b ):033='=F F , F 1 = 0, F 2 = F (受拉)习题1-9图习题1-8图AF 3F 2F 1F F 3F451F A 13 (a-1) 32F '3F (a-2)D'3(b-2)习题1-11图EDF DDBF FααCBF BDBF 'ABF (b)1一10 图示为一绳索拔桩装置。

绳索的E 、C 两点拴在架子上,B 点与拴在桩A 上的绳索AB 相连接,在D 点处加一铅垂向下的力F ,AB 可视为铅垂方向,DB 可视为水平方向。

已知10.=α rad.,F =800 N 。

试求:绳索AB 中产生的拔桩力(当α很小时,αα≈tan )。

解:0=∑y F ,F F ED =αsin αsin FF ED =0=∑x F ,DB ED F F =αcos F FF DB 10tan ==α由图(a )计算结果。

可推出图(b )中F AB = 10F DB = 100F = 80 kN 。

1一11 杆AB 及其两端滚子的整体重心在G 点,滚子搁置在倾斜的光滑刚性平面上,如图所示。

对于给定的θ角,试求平衡时的β角。

解:AB 为三力汇交平衡,如图(a )所示ΔAOG 中:βsin l AO =θ-︒=∠90AOG β-︒=∠90OAG βθ+=∠AGO由正弦定理:)90sin(3)sin(sin θβθβ-︒=+ll )cos 31)sin(sin θβθβ=+l即 βθβθθβsin cos cos sin cos sin 3+= βθθβcos sin cos sin 2= θβtan tan 2= ∴)tan 21arctan(θβ=习题1-10图Aθ3l GβGθBBF AR F 32l OBT B2NAT A1NAN F BN F 1ϕ2ϕ(a)1一12 图示两个小球A 、B 放置在光滑圆柱面上,圆柱面(轴线垂直于纸平面)半径 OA =0.1 m 。

球A 重1 N ,球B 重2 N ,用长度2 m 的线连结两小球。

试求小球在平衡位置时,半径OA 和OB 分别与铅垂线OC 之间的夹角1ϕ和2ϕ,并求在此位置时小球A 和B 对圆柱表面的压力F N1和F N2。

小球的尺寸忽略不计。

解:m 2.0=⋂AB ,'︒=︒⨯=+351142360221πϕϕ (1) 图(a ):A 平衡:0=∑y F ,1sin 1ϕ⋅=A T (2) B 平衡:0=∑y F ,2sin 2ϕ⋅=B T (3) ∵ T A = T B∴ 21sin 2sin ϕϕ=)53114sin(2sin 11ϕϕ-'︒=44841'︒=ϕ (4) ∴ 15292'︒=ϕ (5) 由A 平衡:N 092.0cos 11N =⋅=ϕA F 由B 平衡:N 73.1cos 22N =⋅=ϕB F返回总目录 下一章习题1-12图。

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