理论力学习题册答案解析
- 1 -第一章 静力学公理与受力分析(1)一.是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体。
( )2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态。
( )3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型,在自然界中并不存在。
( )4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。
( )5、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。
( ) 二.选择题1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有( )①二力平衡公理 ②力的平行四边形法则③加减平衡力系公理 ④力的可传性原理 ⑤作用与反作用公理三.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
)a (球A)b (杆AB- 2 -)c (杆AB 、CD 、整体)d (杆AB 、CD 、整体)e (杆AC 、CB、整体)f (杆AC 、CD 、整体四.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
)a (球A 、球B 、整体)b (杆BC 、杆AC 、整体- 1 -第一章 静力学公理与受力分析(2)一.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
WADB CE Original FigureAD B CEWWFAxF AyF BFBD of the entire frame)a (杆AB 、BC 、整体)b (杆AB 、BC 、轮E 、整体)c (杆AB 、CD 、整体)d (杆BC 带铰、杆AC 、整体- 2 -)e (杆CE 、AH 、整体)f (杆AD 、杆DB 、整体)g (杆AB 带轮及较A 、整体)h (杆AB 、AC 、AD 、整体- 1 -第二章 平面汇交和力偶系一.是非题1、因为构成力偶的两个力满足F = - F’,所以力偶的合力等于零。
( ) 2、用解析法求平面汇交力系的合力时,若选用不同的直角坐标系,则所求得的合力不同。
( )3、 力偶矩就是力偶。
( ) 二. 电动机重P=500N ,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,撑杆与水平梁的交角为300。
忽略梁和撑杆的重量,求撑杆BC 的内力及铰支座A 的约束力。
F BC =5000N(压力);F A=5000N三、图示液压加紧机构中,D 为固定铰链,B 、C 、E 为活动铰链。
已知力,机构平衡时角度如图,求此时工件H 所受的压紧力。
F H =F/2sin 2α- 2 -五.在图示结构中,各构件的自重不计。
在构件AB 上作用一矩为M 的力偶,求支座A 和C 的约束力。
F A =F C =aM42六. 图示为曲柄连杆机构。
主动力F=400N 作用在活塞上。
不计构件自重,试问在曲柄上应加多大的力偶矩M 方能使机构在图示位置平衡?M=60N.m- 1 -第三章 平面任意力系(1)一.是非题1. 平面力系的主矢量是力系的合力。
( )2. 某一平面力系,如其力多边形不封闭,则该力系对任意一点的主矩都不可能为零。
3. 当平面一般力系向某点简化为力偶时,如果向另一点简化,则其结果是一样的。
4. 首尾相接构成一封闭力多边形的平面力系是平衡力系。
( )5. 若一平面力系对某点之主矩为零,且主矢亦为零,则该力系为一平衡力系。
( ) 二.选择题1、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系,最后可能合成的情况是( ) ①合力偶 ②一合力 ③相平衡 ④无法进一步合成2、将平面力系向平面内任意两点简化,所得的主矢相等,主矩也相等,且主矩不为零,则该力系简化的最后结果为( ) ① 一个力 ② 一个力偶 ③ 平衡 三. 一大小为50N 的力作用在圆盘边缘的C 点上,如图所示,试分别计算此力对B A O 三点之矩。
50N︒30︒60R 250︒45OCBA四、.图示平面任意力系中F 1=402N ,F 2=80N ,F 3=40N ,F4=110N ,M=2000N•m m 。
各力作用位置如图所示,图中尺寸的单位为mm 。
求:(1)力系向O 点简化的结果;(2)力系的合力。
F R =-150i(N),作用线方程y=-6mm四.图示简支梁中,求AB两端约束的约束反力。
A BLqL2qL五.在图示刚架中,已知q m=3Kn/m,F=62kN,M=10kN•m,不计刚架自重。
求固定端A 处的约束力。
F AX=0,F AY=6kN,M A=12kN;2;0===ByAyAxFqLFF- 2 -- 1 -六.由AC 和CD 构成的组合梁通过铰链C 连接。
支承和受力如图所示。
已知均布载荷强度q =10kN/m ,力偶矩M=40kN •m ,不计梁重。
求支座A 、B 、D 的约束力和铰链C 处所受的力。
F A =-15kN ;F B =40 kN ;F C =5 kN ;F D =15 kN 七. 图示一滑道连杆机构,在滑道连杆上作用水平力。
已知,滑道倾角为β,机构重量和各处摩擦均不计。
试求当机构平衡时,作用在曲柄OA 上的力偶的矩M 与角之间的关系。
βαβsin /)cos(-=Fr M- 2 -第三章 平面任意力系(2)一. 构架由杆AB ,AC 和DF 铰接而成,如图所示。
在DEF 杆上作用一矩为M 的力偶。
不计各杆的重量,求AB 杆上铰链A ,D 和B 所受的力。
F AX =0,F AY =-a M 2;F BX =0,F BY =-a M 2;F DX =0,F DY =aM2二. 图示构架中,物体重W=1200N ,由细绳跨过滑轮E 而水平系于墙上,尺寸如图。
不计杆和滑轮的重量,求支承A 和B 处的约束反力,以及杆BC 的内力F BC 。
NF BC 1500-=- 1 -三. 平面桁架的支座和载荷如图所示。
ABC 为等边三角形,E ,F 为两腰中点,又AD =DB 。
求杆CD 的内力F CD 。
F CD =-0.866F四、桁架受力如图所示,已知kN 101=F ,kN 2032==F F 。
试求桁架4、5、7、10各杆的内力。
;6.43;20;7.16;8.2110754KN F KN F KN F KN F N N N N -=-===第四章空间力系一.是非题1.物体的重心可能不在物体之内。
()2.力沿坐标轴分解就是力向坐标轴投影。
()3.当力与轴共面时,力对该轴之矩等于零。
()4.在空间问题中,力偶对刚体的作用完全由力偶矩矢决定。
()5.将一空间力系向某点简化,若所得的主矢和主矩正交,则此力系简化的最后结果为一合力。
()二、填空题1.空间力系有( )个独立的平衡方程,空间汇交力系有( )个独立的平衡方程,空间力偶系有( )个独立的平衡方程,空间平行力系有( )个独立的平衡方程;平面力系有( )个独立的平衡方程,平面汇交力系有( )个独立的平衡方程,平面力偶系有( )个独立的平衡方程,平面平行力系有( )个独立的平衡方程。
①1②2③3④4 ⑤5⑥62、力对点之矩是------,力对轴之矩是------,空间力偶矩矢是------。
①代数量②滑动矢量③定位矢量④自由矢量三、水平圆盘的半径为r,外缘C 处作用力F。
力F位于铅垂平面内,且与 C 处圆盘切线夹角为600,其他尺寸如图所示。
求力F对x,y,z 轴之矩。
- 2 -M X=F(h-3r)/4,M y=3F(r+h)/4,M Z=-Fr/2四、挂物架如图所示,三杆的重量不计,用球铰链连接于O 点,平面BOC为水平面,且OB = OC ,角度如图。
若在O 点挂一重物G,重为1000N,求三杆所受的力。
F OA=-1414N,F OB=F OC=707N五.图示六杆支撑一水平板,在板角处受铅直力F作用。
设板和杆自重不计,求各杆的内力。
- 1 -- 2 -F 1=F 5=-F ,F 3=F ,F 2=F 4=F 6=0六. 图示平面图形中每一方格的边长为20mm ,求挖去一圆后剩余部分面积重心的位置。
x yO七、均质块尺寸如图所示,求其重心的位置。
x c =23.1mm ,y c =38.5mm ,z c =-28.1mmmm y mm x c c 53.59,73.81==- 1 -第五章 摩 擦(1)一、是非题1、当一物体上有几处与周围物体接触时,这几个接触面的摩擦力同时达到临界平衡状态。
( )2、摩擦力属于未知的约束反力,它的大小和方向完全可由平衡方程决定。
( )3、物体受到支承面的全反力(摩擦力与法向反力的合力)与支承面法线间的夹角称为摩擦角。
( )二、一物块重为Q = 400N ,置于水平地面上,受到大小为80N 的拉力作用,如图所示,假设拉力T 与水平夹角为 45=α,物块与地面的摩擦因数为2.0=s f ,试求: ① 判断物块是否发生移动,并确定此时的摩擦力大小;② 要使物块发生移动,拉力至少要多大?答案:(1)摩擦力为56.56N(2)94.3N三、如图所示,置于V 型槽中的棒料上作用一力偶,力偶的矩m N 15⋅=M 时,刚好能转动此棒料。
已知棒料重N 400=W ,直径m 25.0=D ,不计滚动摩阻。
试求棒料与V 形槽间的静摩擦因数f s 。
答案:0.223- 2 -四、梯子AB 长为2a ,重为P ,其一端置于水平面上,另一端靠在铅垂墙上,如图所示。
设梯子与地和墙的静摩擦因数均为s f ,问梯子与水平线的夹角α多大时,梯子能处于平衡?答案:222m παϕπ≤≤-五、均质箱体A 的宽度b =1m ,高h =2m ,重P =200kN ,放在倾角α=200的斜面上。
箱体与斜面之间的摩擦因数f s =0.2。
今在箱体的C 点系一无重软绳,方向如图示,绳的另一端绕过滑轮D 挂一重物E 。
已知BC =a =1.8m 。
求使箱体处于平衡的重物E 的重量。
答案:kN P kN E 2.10421.40≤≤第五章摩擦(2)一、鼓轮B 重500N,放在墙角里,如图所示。
已知鼓轮与水平地板间的摩擦因数为0.25,而铅直墙壁则假定是绝对光滑的。
鼓轮上的绳索下端挂着重物。
设半径R=200mm,r=100mm,求平衡时重物A 的最大重量。
答案:500N二、如图所示,A 块重500N,轮轴B 重1000N,A 块与轮轴的轴以水平绳连接。
在轮轴外绕以细绳,此绳跨过一光滑的滑轮D,在绳的端点系一重物C。
如A块与平面间的摩擦因数为0.5,轮轴与平面间的摩擦因数为0.2,不计滚动摩阻,试求使系统平衡时物体C的重量P的最大值。
答案:208N- 1 -- 2 - 三、如图所示,一轮半径为R ,在其铅直直径的上端B 点作用水平力F ,轮与水平面间的滚阻系数为δ。
问使轮只滚不滑时,轮与水平面的摩擦系数f s 需满足什么条件?答案:R f s 2δ≥四、在半径为r 、重为1W 的两个滚子上放一木板,木板上放一重物,板与重物共重2W 如图,在水平力F 的作用下,木板与重物以匀速沿直线缓慢运动。
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第一章静力学公理与受力分析(1)一.是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体.还适用于变形体。
()2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点.该刚体必处于平衡状态。
()3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型.在自然界中并不存在。
()4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。
()5、力是滑移矢量.力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。
()二.选择题1、在下述公理、法则、原理中.只适于刚体的有()①二力平衡公理②力的平行四边形法则③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理三.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重.所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
b(杆ABa(球A ))d(杆AB、CD、整体)c(杆AB、CD、整体))e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体四.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重.所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
)a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体第一章 静力学公理与受力分析(2)一.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重.所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
WADB CE Original FigureAD B CEWWFAxF AyF BFBD of the entire frame)a (杆AB 、BC 、整体)b (杆AB 、BC 、轮E 、整体)c (杆AB 、CD 、整体 )d (杆BC 带铰、杆AC 、整体)e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体)g(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体第二章平面汇交和力偶系一.是非题1、因为构成力偶的两个力满足F= - F’.所以力偶的合力等于零。
()2、用解析法求平面汇交力系的合力时.若选用不同的直角坐标系.则所求得的合力不同。
()3、力偶矩就是力偶。
()二.电动机重P=500N.放在水平梁AC的中央.如图所示。
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第一章静力学公理与受力分析(1)一.是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体。
()2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态。
()3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型,在自然界中并不存在。
()4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。
()5、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。
()二.选择题1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有()①二力平衡公理②力的平行四边形法则③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理三.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
b(杆AB)a(球A )d(杆AB、CD、整体)c(杆AB、CD、整体))e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体四.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
)a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体第一章 静力学公理与受力分析(2)一.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
WADB CE Original FigureAD B CEWWFAxF AyF BFBD of the entire frame)a (杆AB 、BC 、整体 )b (杆AB 、BC 、轮E 、整体)c (杆AB 、CD 、整体 )d (杆BC 带铰、杆AC 、整体)e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体)g(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体第二章平面汇交和力偶系一.是非题1、因为构成力偶的两个力满足F= - F’,所以力偶的合力等于零。
()2、用解析法求平面汇交力系的合力时,若选用不同的直角坐标系,则所求得的合力不同。
()3、力偶矩就是力偶。
()二.电动机重P=500N,放在水平梁AC的中央,如图所示。
理论力学习题及答案(全)
第一章静力学基础一、是非题1.力有两种作用效果,即力可以使物体的运动状态发生变化,也可以使物体发生变形。
()2.在理论力学中只研究力的外效应。
()3.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
()4.作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是:两个力的作用线相同,大小相等,方向相反。
()5.作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。
()6.三力平衡定理指出:三力汇交于一点,则这三个力必然互相平衡。
()7.平面汇交力系平衡时,力多边形各力应首尾相接,但在作图时力的顺序可以不同。
()8.约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。
()二、选择题1.若作用在A点的两个大小不等的力F1和F2,沿同一直线但方向相反。
则其合力可以表示为。
①F1-F2;②F2-F1;③F1+F2;2.作用在一个刚体上的两个力F A、F B,满足F A=-F B的条件,则该二力可能是。
①作用力和反作用力或一对平衡的力;②一对平衡的力或一个力偶。
③一对平衡的力或一个力和一个力偶;④作用力和反作用力或一个力偶。
3.三力平衡定理是。
①共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点;②共面三力若平衡,必汇交于一点;③三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡。
4.已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面共点力系,其力矢关系如图所示为平行四边形,由此。
①力系可合成为一个力偶;②力系可合成为一个力;③力系简化为一个力和一个力偶;④力系的合力为零,力系平衡。
5.在下述原理、法则、定理中,只适用于刚体的有。
①二力平衡原理;②力的平行四边形法则;③加减平衡力系原理;④力的可传性原理;⑤作用与反作用定理。
三、填空题1.二力平衡和作用反作用定律中的两个力,都是等值、反向、共线的,所不同的是。
2.已知力F沿直线AB作用,其中一个分力的作用与AB成30°角,若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小,则此二分力间的夹角为度。
《理论力学》课后习题解答[赫桐生,高教版]
习题4-6.手摇钻由支点B、钻头A和一个弯曲手柄组成,当在B处施力P并在手柄上加力F后,即可带动钻头绕轴转动而切削(支点B不动)。已知力P的垂直分量Pn=50N, F =150N,求材料对钻头的阻抗作用力及力P在轴x和y方向的分量Px、Py之值。
解:(1)研究整体,受力分析(注意1杆是二力杆),画受力图:
列平衡方程:
解方程组:
(2)研究1杆(二力杆),受力分析,画受力图:
由图得:
(3)研究铰C,受力分析,画受力图:
由力三角形得:
杆1和杆3受压,杆2受拉。
习题3-9.图示破碎机传动机构,活动颚板AB=60cm,设破碎时对颚板作用力垂直于AB方向的分力P=1kN,AH=40cm,BC=CD=60cm,OE=10cm;求图示位置时电机对杆OE作用的转矩M。
解:(1)正常工作时,m1和m2的合力偶为零。整体受力分析:
由对称性可知:
(2)非正常工作时,分别讨论m2和G作用的情况:
G单独作用时,情况同(1):
m2单独作用时,列平衡方程:
共同作用情况时:
NA的实际方向向下,NB的实际方向向上。
习题2-12.四连杆机构OABO1在图示位置平衡,已知OA=40cm,O1B=60cm,作用在曲柄OA上的力偶矩大小为m1=1N.m,不计杆重;求力偶矩m2的大小及连杆AB所受的力。
解:(1)研究锤头,受力分析,画受力图:
(2)列平衡方程:
解方程:
习题2-11.图示轧钢机工作机构,机架和轧辊共重G=650kN,为了轧制钢板,在轧辊上各作用一力偶,力偶矩大小为m1=m2=828kN,机架的支点距离l=1380mm;当发生事故时,m1=0,m2=1656kN.m;求在正常工作与发生事故两种情形下支点A、B的反力。
理论力学第二版习题答案
理论力学第二版习题答案理论力学第二版习题答案理论力学是力学的基础学科,它研究物体在力的作用下的运动规律。
对于学习理论力学的学生来说,做习题是非常重要的一部分,通过做习题可以巩固理论知识,提高解题能力。
本文将为大家提供理论力学第二版习题的答案,希望对广大学生有所帮助。
第一章:牛顿力学的基本概念和基本定律1. 问题:一个质点从速度为v0的位置自由下落,求它下落的时间。
答案:根据自由下落的运动学公式,下落的时间t可以通过以下公式计算:t =√(2h/g),其中h为下落的高度,g为重力加速度。
由于自由下落是垂直向下的,所以h可以表示为h = (1/2)gt^2。
将h代入上述公式,可得t = √(2h/g) =√(2(1/2)gt^2/g) = √t^2 = t。
2. 问题:一个质点在水平方向上以初速度v0做匀速直线运动,求它在时间t内所走的距离。
答案:由于匀速直线运动的速度保持不变,所以在时间t内,质点所走的距离s 可以通过以下公式计算:s = v0t。
第二章:质点的运动方程1. 问题:一个质点在x轴上做直线运动,其运动方程为x = 2t^2 + 3t + 1,求其速度和加速度。
答案:质点的速度可以通过对运动方程求导得到:v = dx/dt = 4t + 3。
质点的加速度可以通过对速度求导得到:a = dv/dt = 4。
2. 问题:一个质点在y轴上做直线运动,其运动方程为y = 3t^3 + 2t^2 + t,求其速度和加速度。
答案:质点的速度可以通过对运动方程求导得到:v = dy/dt = 9t^2 + 4t + 1。
质点的加速度可以通过对速度求导得到:a = dv/dt = 18t + 4。
第三章:质点系和刚体的运动1. 问题:一个质点系由两个质点组成,质点1质量为m1,质点2质量为m2,它们之间通过一根质量可忽略不计的绳子连接,求质点系的重心位置。
答案:质点系的重心位置可以通过以下公式计算:x = (m1x1 + m2x2)/(m1 + m2),其中x1和x2分别为质点1和质点2的位置坐标。
理论力学课后习题及答案解析
理论力学课后习题及答案解析文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-MG129]第一章习题4-1.求图示平面力系的合成结果,长度单位为m。
解:(1) 取O点为简化中心,求平面力系的主矢:求平面力系对O点的主矩:(2) 合成结果:平面力系的主矢为零,主矩不为零,力系的合成结果是一个合力偶,大小是260Nm,转向是逆时针。
习题4-3.求下列各图中平行分布力的合力和对于A 点之矩。
解:(1) 平行力系对A点的矩是:取B点为简化中心,平行力系的主矢是:平行力系对B点的主矩是:向B点简化的结果是一个力RB和一个力偶M B,且:如图所示;将RB向下平移一段距离d,使满足:最后简化为一个力R,大小等于RB。
其几何意义是:R 的大小等于载荷分布的矩形面积,作用点通过矩形的形心。
(2) 取A点为简化中心,平行力系的主矢是:平行力系对A点的主矩是:向A点简化的结果是一个力RA和一个力偶M A,且:如图所示;将RA向右平移一段距离d,使满足:最后简化为一个力R,大小等于RA。
其几何意义是:R 的大小等于载荷分布的三角形面积,作用点通过三角形的形心。
习题4-4.求下列各梁和刚架的支座反力,长度单位为m。
解:(1) 研究AB杆,受力分析,画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
(2) 研究AB杆,受力分析,将线性分布的载荷简化成一个集中力,画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
(3) 研究ABC,受力分析,将均布的载荷简化成一个集中力,画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
习题4-5.重物悬挂如图,已知G=1.8kN,其他重量不计;求铰链A的约束反力和杆BC所受的力。
解:(1) 研究整体,受力分析(BC是二力杆),画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
习题4-8.图示钻井架,G=177kN,铅垂荷载P=1350kN,风荷载q=1.5kN/m,水平力F=50kN;求支座A的约束反力和撑杆CD所受的力。
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理论力学教科书课后习题及解析第一章偶,大小是260Nm,转向是逆时针。
习题 4- 1.求图示平面力系的合成结果,长度单位为m。
习题 4- 3.求下列各图中平行分布力的合力和对于 A 点之矩。
解: (1) 平行力系对 A 点的矩是:解: (1) 取 O 点为简化中心,求平面力系的主矢:取 B 点为简化中心,平行力系的主矢是:求平面力系对O 点的主矩:平行力系对 B 点的主矩是:(2)合成结果:平面力系的主矢为零,主矩不为零,力系的合成结果是一个合力向B点简化的结果是一个力RB和一个力偶M B,且:如图所示;向 A 点简化的结果是一个力R A和一个力偶M A,且:如图所示;将 R B向下平移一段距离d,使满足:最后简化为一个力R ,大小等于R B。
其几何意义是: R 的大小等于载荷分布的将 R A向右平移一段距离d,使满足:矩形面积,作用点通过矩形的形心。
(2)取 A 点为简化中心,平行力系的主矢是:最后简化为一个力R,大小等于R A。
其几何意义是:R 的大小等于载荷分布的三角形面积,作用点通过三角形的形心。
平行力系对 A 点的主矩是:列平衡方程:习题 4-4 .求下列各梁和刚架的支座反力,长度单位为m。
解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:解: (1) 研究 AB 杆,受力分析,画受力图:结果正确。
(2) 研究 AB 杆,受力分析,将线性分布的载荷简化成一个集中力,画受力图:(3) 研究 ABC ,受力分析,将均布的载荷简化成一个集中力,画受力图:列平衡方程:解方程组:列平衡方程:反力的实际方向如图示。
校核:解方程组:结果正确。
反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
习题 4-5 .重物悬挂如图,已知G=1.8kN ,其他重量不计;求铰链 A 的约束反力和杆 BC 所受的力。
列平衡方程:解方程组:解: (1) 研究整体,受力分析(BC 是二力杆),画受力图:反力的实际方向如图示。
列平衡方程:习题 4-8 .图示钻井架,G=177kN ,铅垂荷载P=1350kN ,风荷载 q=1.5kN/m ,水平力 F=50kN ;求支座 A 的约束反力和撑杆CD 所受的力。
理论力学课后习题答案
理论力学课后习题答案1. 第一题题目:一个质点从初始点A沿着一条直线运动到达点A,在此过程中质点受到一个恒定的力A的作用。
求解质点从A 到A的位移A和速度A与时间A的关系。
解答:根据牛顿第二定律A=AA,我们可以得到质点在恒定力作用下的运动方程为 $F = m \\frac{dv}{dt}$。
即:$$F = m \\frac{dx}{dt}$$将方程变形可得:$$dx = \\frac{F}{m} dt$$对上式两边同时积分可得:$$\\int_{x_A}^{x_B} dx = \\frac{1}{m} \\int_0^t F dt$$化简后可得:$$x_B - x_A = \\frac{1}{m} \\int_0^t F dt$$即质点从初始点A移动到达点A时的位移A与时间A的关系为:$$x = x_A + \\frac{1}{m} \\int_0^t F dt$$2. 第二题题目:一个滑块在一个光滑的水平轨道上,质量为A,受到一根拉力为A的绳子的作用。
求解滑块的加速度A。
解答:根据牛顿第二定律A=AA,可以得到滑块的加速度A与拉力A的关系为 $a = \\frac{F}{m}$。
3. 第三题题目:一个质点在一个弹簧的作用下振动,弹簧的劲度系数为A,质量为A。
求解质点的振动周期A。
解答:质点在弹簧的作用下振动,其运动方程为 $m\\frac{d^2x}{dt^2} = -kx$,其中A为质点的位移。
对上式进行变形可得:$$\\frac{d^2x}{dt^2} = -\\frac{k}{m}x$$该微分方程的通解为 $x = A \\sin(\\sqrt{\\frac{k}{m}} t + \\phi)$,其中A为振幅,$\\phi$ 为相位角。
振动周期A可以通过求解动能和势能的平衡关系来得到。
在振动过程中,动能 $K = \\frac{1}{2} m v^2$ 和势能 $U =\\frac{1}{2} k x^2$ 之和保持不变。
理论力学练习册及答案
由速度合成定理 作速度平行四边形。
由加速度合成定理 作加速度图。
取 方向投影,得:
再取动点杆O1C上C点,动系固连套筒B上,定系固连机架。
由速度合成定理 作速度平行四边形。
由加速度合成定理:
作加速度图。
取 方向投影,得:
取 方向投影,得:
第八章 刚体平面运动
8-1.已知图示机构滑块B,沿水平方向按规律SB=0.01t2+0.18t m移动,通过连杆AB带动半径R=0.1 m的轮子沿水平方向只滚不滑。求当t=1 s时,点A和点C在图示位置的速度和加速度。
解:当 时,
由于杆AB作瞬时平动,且P为轮C
的速度瞬心,故有:
8-2.曲柄OA=17 cm,绕定轴O转动的角速度ωOA=12 rad/s,AB=12 cm,BD=44 cm,滑块C、D分别沿着铅垂与水平滑道运动,在图示瞬时OA铅垂,求滑块C与D的速度。
2、研究滑块A运动副,求 ,
3、分别作套筒o运动副、滑块A运动副
加速度图,
4、研究杆BE,作O、A加速度图,
5、分别列O、A点加速度投影式求解
7-7.圆盘半径OA=r,可绕其边缘上一点A转动,从而带动直杆BC绕B点转动,AB=3r,且直杆与圆盘始终相切,当圆盘中心运动到AB连线上时,圆盘转动的角速度为ω,角加速度为ε,求此瞬时直杆BC的角速度和角加速度。
8-5.滑块B、D在铅直导槽中滑动,通过连杆BA及CD与轮子A相连,各连接处都是光滑铰链。轮A放在水平面上,AB=10 cm,CD=13 cm。在图示瞬时,即轮心A至两铅垂导槽的距离均为8 cm时,可在水平面上自由滚动的轮子,其轮心速度νA=30 cm/s,方向水平向右。求此时滑块D的速度。
《理论力学》课后习题解答(赫桐生版)
理论力学(郝桐生)第一章习题1-1.画出下列指定物体的受力图。
解:习题1-2.画出下列各物系中指定物体的受力图。
解:习题1-3.画出下列各物系中指定物体的受力图。
解:第二章习题2-1.铆接薄钢板在孔心A、B和C处受三力作用如图,已知P1=100N沿铅垂方向,P2=50N沿AB方向,P3=50N沿水平方向;求该力系的合成结果。
解:属平面汇交力系;合力大小和方向:习题2-2.图示简支梁受集中荷载P=20kN,求图示两种情况下支座A、B的约束反力。
解:(1)研究AB,受力分析:画力三角形:相似关系:几何关系:约束反力:(2) 研究AB,受力分析:画力三角形:相似关系:几何关系:约束反力:习题2-3.电机重P=5kN放在水平梁AB的中央,梁的A端以铰链固定,B端以撑杆BC支持。
求撑杆BC所受的力。
解:(1)研究整体,受力分析:(2) 画力三角形:(3) 求BC受力习题2-4.简易起重机用钢丝绳吊起重量G=2kN的重物,不计杆件自重、磨擦及滑轮大小,A、B、C三处简化为铰链连接;求杆AB和AC所受的力。
解:(1) 研究铰A,受力分析(AC、AB是二力杆,不计滑轮大小):建立直角坐标Axy,列平衡方程:解平衡方程:AB杆受拉,BC杆受压。
(2) 研究铰A,受力分析(AC、AB是二力杆,不计滑轮大小):建立直角坐标Axy,列平衡方程:解平衡方程:AB杆实际受力方向与假设相反,为受压;BC杆受压。
习题2-5.三铰门式刚架受集中荷载P作用,不计架重;求图示两种情况下支座A、B的约束反力。
解:(1) 研究整体,受力分析(AC是二力杆);画力三角形:求约束反力:(2) 研究整体,受力分析(BC是二力杆);画力三角形:几何关系:求约束反力:习题2-6.四根绳索AC、CB、CE、ED连接如图,其中B、D两端固定在支架上,A端系在重物上,人在E点向下施力P,若P=400N,α=4o,求所能吊起的重量G。
解:(1) 研究铰E,受力分析,画力三角形:由图知:(2) 研究铰C,受力分析,画力三角形:由图知:习题2-7.夹具中所用的两种连杆增力机构如图所示,书籍推力P作用于A点,夹紧平衡时杆AB与水平线的夹角为;求对于工件的夹紧力Q和当α=10o时的增力倍数Q/P。
