工程力學習題答案

1、mm?；喼睆?d=200 mm，其它重量不計，求固定鉸鏈支座鋼絲繩的傾斜部A、B的約束4- 19起重構(gòu)架如題 4-19圖所示，尺寸單位為 分平行于桿BE。吊起的載荷 W=10 kN， 力。選坐標系Bxy，列出平衡方程;解:Mb(F)0:FAx600 W 1200 0F Ax20 kNFx 0：Fy 0：研究ACD桿，受力分析，畫出受力圖Fax A_F Ax F Bx 0Fbx 20 kNFAy FBy W 0平面任意力系;C FcF Dx選D點為矩心，列出平衡方程;Md(F)0：F AyF Ay800 Fc 10001.25 kN將FAy代入到前面的平衡方程;F ByF Ay11.25 kN

2、約束力的方向如下圖。4- 20 AB、AC、DE三桿連接如題 4-20圖所示。DE桿上有一插銷F套在AC桿的導(dǎo)槽內(nèi)。求 在水平桿DE的E端有一鉛垂力F作用時，AB桿上所受的力。設(shè) AD=DB, DF = FE， BC=DE，所有桿重均不計。研究DFE桿,分別選F點和研究ADB桿,D FDFfoB點為矩心，列出平衡方程;Mf(F)0：Mb(F)0：F DyF DxEF FDyED Fdx2F受力分析，畫出受力圖 平面任意力系DEDB解：1整體受力分析，根據(jù)三力平衡匯交定理，可知B點的約束力一定沿著 BC方向;受力分析，畫出受力圖平面任意力系J丁 A'yrFaxFa yF 'xF

3、'yFTLx選坐標系A(chǔ)xy，列出平衡方程;Ma(F)0:F DxAD FbABFbFx0:FAxF AxFBFDx0FF y 0 :F Ay FD' y 0FAy F 約束力的方向如下圖。5- 4 一重量 W=1000 N的勻質(zhì)薄板用止推軸承 A、徑向軸承B和繩索CE支持在水平面上， 可以繞水平軸 AB轉(zhuǎn)動，今在板上作用一力偶， 其力偶矩為M，并設(shè)薄板平衡。a=3m，b=4 m，h=5 m，M=2000 N m,試求繩子的拉力和軸承 A、B約束力。 選坐標系A(chǔ)xyz，列出平衡方程;解:Mz(F)0 :M F ByFBy 500 NMx(F)0:a2707 NFcMy(F)0:F

4、Bz bFbz 0Fz 0:F Bz F AzFcFaz 500 NFx 0：F AxFc、2425Fax 400 NJ2 3Fy 0： FBy FAy Fc -0FAy 800 N約束力的方向如下圖。5- 5作用于半徑為120 mm的齒輪上的嚙合力 F推動皮帶繞水平軸 AB作勻速轉(zhuǎn)動。皮 帶緊邊拉力為200 N，松邊拉力為100 N，尺寸如題5-5圖所示。試求力F的大小以及 軸承A、B的約束力。尺寸單位mm。100NFDCA100Z60j 200N解：1研究整體，受力分析，畫出受力圖空間任意力系； 選坐標系A(chǔ)xyz，列出平衡方程;Mz(F) 0:F cos20oF 70.9 N120 200

5、 100 80 0Mx(F)0:FBy 207 NF sin20° 100200 100250 FBy 3500My(F) 0:F cos20o 100 Fbx 350 0Fbx 19 NFx0:FAx F cos20°F Bx 0FAx 47.6 NFy 0:F AyF AyF sin20° FBy68.8 N約束力的方向如下圖。100 2005-6某傳動軸以A、B兩軸承支承，圓柱直齒輪的節(jié)圓直徑蘭盤上作用一力偶矩 M=1030 N m的力偶，如輪軸自重和摩擦不計, 時的嚙合力F及A、B軸承的約束力d=17.3 cm,壓力角 =20°。在法求傳動軸勻速

6、轉(zhuǎn)動畫出受力圖圖中尺寸單位為cm?？臻g任意力系；解：1研究整體，受力分析,F AxX Fbx20zFb zA zAFaxXFa z LJ HC2211.2F Bx20°dFb zB m 選坐標系A(chǔ)xyz，列出平衡方程;My(F)0:Mx(F)0:d M 02F 12.67 kNF sin 20° 22 FBzF cos20°33.2Fbz 2.87 kNMz(F)0:F cos20° 22 FBx33.2FBx 7.89 kNFx0:Fax F cos20° FbxFax4.02 kN約束力的方向如下圖。Fz 0:FAz F sin20o FB

7、z 0FAz 1.46 kN6- 9物體重 W=100 N，斜面傾角為30°(題6-9圖a, tan30°=0.577)，物塊與斜面間摩擦 因數(shù)為fs=0.38 , f'F0.37，求物塊與斜面間的摩擦力？并問物體在斜面上是靜止、下滑 還是上滑？如果使物塊沿斜面向上運動，求施加于物塊并與斜面平行的力F至少應(yīng)為多大？(a)(b)解：(1)確定摩擦角，并和主動力合力作用線與接觸面法向夾角相比擬；tg ffs 0.38 p tg tg30o 0.577f 20.8o p(2) 判斷物體的狀態(tài)，求摩擦力：物體下滑，物體與斜面的動滑動摩擦力為F ' fs' W

8、 cos 32 N(3) 物體有向上滑動趨勢，且靜滑動摩擦力到達最大時，全約束力與接觸面法向夾角 等于摩擦角；(4) 畫封閉的力三角形，求力 F ；osin 90 fsinsin fF- W 82.9 Nsin 90of6- 10重500 N的物體A置于重400 N的物體B上，B又置于水平面 C上如題圖所示。fAB=0.3，fBc=0.2，今在A上作用一與水平面成30-的力F。問當F力逐漸加大時，是 A先動呢？還是A、解：確定A、B和B、C間的摩擦角:fi arctgfAB 16.7°f2 arctgfBc 11.3°(2)當A、B間的靜滑動摩擦力到達最大時，畫物體A的受力

9、圖和封閉力三角形;Fisin f1Wasin 180°f1 90° 30oF1sin f1sin 60°WA 209 N(3)當B、C間的靜滑動摩擦力到達最大時,畫物體A與B的受力圖和封閉力三角形;F 2WA Bsin f2 sin 180°f2 90° 30°F2sin f2sin 60°WA B 234 N(4)比擬 F1 和 F2 ；F1 p F2物體A先滑動;(4)如果 Wb=200 N，貝U Wa+b =700 N，再求 F2；F2sin f 2sin 60°Wa b 183 Nf2F1f F2物體A和B 一起滑動；6-11均質(zhì)梯長為I，重為P, B端靠在光滑鉛直墻上，如下圖，梯與地面的靜摩擦因 數(shù)fsA,求平衡時 =?(A點約束力用全約束力表解：(1)研究