理论力学3分析力学基础课后答案
理论力学课后习题第三章解答
理论力学课后习题第三章解答3.1解 如题3.1.1图。
均质棒受到碗的弹力分别为,棒自身重力为。
棒与水平方向的夹角为。
设棒的长度为。
由于棒处于平衡状态,所以棒沿轴和轴的和外力为零。
沿过点且与轴平行的合力矩为0。
即:①②③ 由①②③式得:④ 又由于即⑤ 将⑤代入④得:图题1.3.11N ,2N G θl x y A z 0sin 2cos 21=-=∑θθN N F x0cos 2sin 21=-+=∑G N N Fyθθ0cos 22=-=∑θlG c N M i ()θθ22cos 1cos 22-=c l ,cos 2c r =θrc 2cos =θ3.2解 如题3.2.1图所示,均质棒分别受到光滑墙的弹力,光滑棱角的弹力,及重力。
由于棒处于平衡状态,所以沿方向的合力矩为零。
即①由①②式得:所以()cr c l 2224-=o图题1.3.21N 2N G y 0cos 2=-=∑G N Fyθ0cos 22cos 2=-=∑θθlG d N M z ld=θ3cos 31arccos ⎪⎭⎫ ⎝⎛=l d θ3.3解 如题3.3.1图所示。
棒受到重力。
棒受到的重力。
设均质棒的线密度为。
由题意可知,整个均质棒沿轴方向的合力矩为零。
3.4解 如题3.4.1图。
轴竖直向下,相同的球、、互切,、切于点。
设球的重力大小图题1.3.32AB i G ag ρ=1i G bgρ=2ρz ()BH BF G OD G M z --⋅=∑21sin θ=0sin cos 2sin 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛--θθρθρa b gb a ga aba b 2tan 22+=θ图题1.3.4Ox A B C B C D为,半径为,则对、、三个球构成的系统来说,在轴方向的合力应为零。
即:①对于球,它相对于过点与轴平行的轴的合力矩等于零。
即:②由式得:3.5解 如题3.5.1图。
梯子受到地面和墙的弹力分别为,,受地面和墙的摩擦力分别为,。
理论力学课后答案
理论力学课后答案理论力学是力学的基础学科,它主要研究物体的运动与力的关系。
通过学习理论力学,我们可以深入了解物体在不同力的作用下的运动规律,掌握解题方法和技巧。
下面就是一些常见的理论力学问题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 一个质点在匀速直线运动中,如果在t=0时刻位置为x0,速度为v0,则它的位置公式为x = x0 + v0t。
2. 一个质点在匀加速直线运动中,如果在t=0时刻位置为x0,速度为v0,则它的位置公式为x = x0 + v0t + (1/2)at^2。
3. 一个质点在竖直上抛运动中,如果在t=0时刻位置为x0,速度为v0,则它的位置公式为x = x0 + v0t - (1/2)gt^2,其中g为重力加速度。
4. 一个质点做匀速圆周运动,它的速度大小保持不变,但方向不断变化。
当向圆心的向心力为F时,质点的加速度大小为a = v^2 / R,其中v为质点的速度大小,R为圆的半径。
5. 动能定理:物体的动能变化等于物体所受的净功,即ΔK = W,其中ΔK为动能变化量,W为物体所受的净功。
6. 动量定理:物体的动量变化等于物体所受的净冲量,即Δp = FΔt,其中Δp为动量变化量,F为物体受到的净力,Δt为作用时间。
7. 万有引力定律:两个质点之间的引力大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离平方成反比。
引力的大小由F = G(m1m2 /r^2)给出,其中F为引力的大小,G为引力常数,m1和m2分别为两个质点的质量,r为两个质点之间的距离。
以上是一些常见的理论力学问题的答案,它们涉及了匀速直线运动、匀加速直线运动、竖直上抛运动、匀速圆周运动、动能定理、动量定理和万有引力定律等内容。
通过学习和掌握这些知识,我们可以更好地理解和解决理论力学的问题。
理论力学是物理学的基础,它不仅在学术研究中有广泛应用,也在工程技术领域中发挥着重要作用。
通过深入研究理论力学,我们可以更好地理解物体的运动规律,为工程设计和科学研究提供有力的理论支持。
理论力学第三版王永廉课后题答案详解
理论力学第三版王永廉课后题答案详解
支座反力是理论力学里面的一个词汇,也可以叫做支座的约束反力,是一个支座对于被支撑物体的支撑力。
支座(包括) (1)活动铰支座(2)固定铰支座(3)固定支座(4)滑动支座支座反力的计算简支梁可以用静力平衡,就是在竖向方向恒有等式∑F =0 ,对于铰接点有∑M=0 ,对于连续梁、刚构等超静定应该用力法或者位移法算。
求出的竖向力为支点反力,具体算每个支座反力就是求出的支点竖向力除以支座数量。
杆的线密度σ=p/(gL),沿x方向,各点的加速度a=α.x , 各点的惯性力大小dQ=a.dm=α.x.σ.dx (由此也可见惯性力沿杆三角形分布的)
惯性力合力大小Q=∫(0---L)dQ=∫(0---L)α.σ.x.dx=(0---L)α.σ.x^2/2=P.L.α/(2g)
惯性力沿杆三角形分布的,合力作用线应过三角形形心,所以L'=2L/3
也可用动静法列平衡方程式:∑MA=0 , Q.L'=P(L/2) ,也可求得: L'=2L/3。
理论力学课后习题及答案解析..
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R B和一个力偶M B,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R A和一个力偶M A,且:如图所示;将R A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。
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。
理论力学课后习题答案Word版
理论力学
第二章:
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量出FR的长度为161N 和水平方向的夹角为
FR FR2x FR2y 802 1402 161.2N
和水平方向(x轴)的夹角的余弦为
其余弦值为0.496
cos(FR,i ) Fx / FR 80 /161.2=0.496
2-3
解:
因为滑轮的大小忽略不计,且容易看出 AB和BC杆均为二力杆,容易得到B点的 受力如图所示:
Fx 0 FAx 0
FAy FB
Fy 0 FAy FB F 0
MA 0 FB 2a M F 3a 0
解得:
FAx 0
FAy
M Fa 2a
FB
M
3Fa 2a
3-6 (b)解:
AB杆的受力如图所示 显然,AB杆受一平面任意力
FAx
FAy
系作用,有平衡方程
Fx 0 FAx 0
FAx
FAy
系作用,有平衡方程
FB
Fx 0 FAx 0 Fy 0 FAy FB P1 P2 P 0
MA 0 FB (l1 l2) P1(l1 a) P2(l1 b) P(l1 l) 0
代入数值,解得:
FAx 0
FAy 33.23kN
FB 96.77kN
3-7
当成一整体,其受力如图所示
列平衡方程,有
FAx
FAy
Fx 0 FAx FT FBC cos 0
Fy 0 FAy FBC sin W 0
MB 0 FT r W(BD r) FAy (AD DB) 0
又因为 FT W
代入数值,解得
FAx 2400N FAy 1200N FBC 848.53N
A
x F1
FBD
B
60o
【理论力学】习题集三答案解析
《理论力学》习题三答案 一、单项选择题(本大题共30小题,每小题2分,共60分) 1. 求解质点动力学问题时,质点的初始条件是用来( C )。 A、分析力的变化规律; B、建立质点运动微分方程; C、确定积分常数; D、分离积分变量。 2. 在图1所示圆锥摆中,球M的质量为m,绳长l,若角保持不变,则小球的法向加速度为( C )。 A、sing; B、cosg;C、tang; D、tangc。 3. 已知某点的运动方程为2btaS(S以米计,t以秒计,a、b为常数),则点的轨迹为( C )。 A、是直线; B、是曲线; C、不能确定; D、抛物线。 4. 如图2所示距地面H的质点M,具有水平初速度0v,则该质点落地时的水平距离l与( B )成正比。 A、H; B、H; C、2H;D、3H。
5. 一质量为m的小球和地面碰撞,开始瞬时的速度为1v,碰撞结束瞬时的速度为2v(如图3),若vvv21,则碰撞前后质点动量的变化值为( A )。 A、mv ; B、mv2 ; C、mv3; D、 0。 6. 一动点作平面曲线运动,若其速率不变,则其速度矢量与加速度矢量( B )。 A、平行; B、垂直; C、夹角随时间变化; D、不能确定。 7. 三棱柱重P,放在光滑的水平面上,重Q的匀质圆柱体静止释放后沿斜面作纯滚动,则系
图1 图2 图3 统在运动过程中( A )。 A、沿水平方向动量守恒,机械能守恒; B、动量守恒,机械能守恒; C、沿水平方向动量守恒,机械能不守恒; D、均不守恒。 8. 动点M沿其轨迹运动时,下列几种情况中,正确的应该是( A )。 A、若始终有av,则必有v的大小等于常量; B、若始终有av,则点M必作匀速圆周运动; C、若某瞬时有v∥a,则点M的轨迹必为直线; D、若某瞬时有a的大小为零,且点M作曲线运动,则此时速度必等于零。 9、作一维运动的简谐振子,其拉格朗日量可写为( A )。
理论力学课后习题答案详解
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理论力学习题解答
理论力学习题解答:
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理论力学习题解答
第二章:
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理论力学习题答案第三章
第三章思考题解答3.1 答:确定一质点在空间中得位置需要3个独立变量,只要确定了不共线三点的位置刚体的位置也就确定了,故须九个独立变量,但刚体不变形,此三点中人二点的连线长度不变,即有三个约束方程,所以确定刚体的一般运动不需3n 个独立变量,有6个独立变量就够了.若刚体作定点转动,只要定出任一点相对定点的运动刚体的运动就确定了,只需3个独立变量;确定作平面平行运动刚体的代表平面在空间中的方位需一个独立变量,确定任一点在平面上的位置需二个独立变量,共需三个独立变量;知道了定轴转动刚体绕转动轴的转角,刚体的位置也就定了,只需一个独立变量;刚体的平动可用一个点的运动代表其运动,故需三个独立变量。
3.2 答物体上各质点所受重力的合力作用点即为物体的重心。
当物体的大小远小于地球的线度时物体上各质点所在点的重力加速度都相等,且方向彼此平行即重力场为均匀场,此时质心与重心重合。
事实上但物体的线度很大时各质点所在处g 的大小是严格相等,且各质点的重力都指向地心,不是彼此平行的,重心与质心不和。
3.3答 当物体为均质时,几何中心与质心重合;当物体的大小远小于地球的线度时,质心与重心重合;当物体为均质且大小远小于地球的线度时,三者都重合。
3.4 答 主矢F 是力系各力的矢量和,他完全取决于力系中各力的大小和方向,故主矢不随简化中心的位置而改变,故而也称之为力系的主矢;简化中心的位置不同,各力对简化中心的位矢i r 也就不同则各力对简化中心的力矩也就不同,故主矩随简化中心的位置而变,被称之为力系对简化中心的主矩。
分别取O 和O '为简化中心,第i 个力i F 对O 和O '的位矢分别为i r 和i r ',则i r =i r '+O O ',故()()iii ii i O F O O r F r M ⨯'-'=⨯'=∑∑'()∑∑⨯'-⨯'=ii ii i F O O F r ∑⨯'+=ii o F O O M即o o M M ≠'主矢不变,表明刚体的平动效应不变,主矩随简化中心的位置改变,表明力系的作用对刚体上不同点有不同的转动效应,但不改变整个刚体的转动规律或者说不影响刚体绕质心的转动。
