工程力學(xué)習(xí)題答案

1、ABW600CDE8003004-19 起重構(gòu)架如題4-19圖所示，尺寸單位為mm?；喼睆絛=200 mm，鋼絲繩的傾斜部分平行于桿BE。吊起的載荷W=10 kN，其它重量不計，求固定鉸鏈支座A、B的約束力。ABW600CDE800300FB yFBxFA yFAxWxy解：(1) 研究整體，受力分析，畫出受力圖(平面任意力系)；(2) 選坐標(biāo)系Bxy，列出平衡方程；(3) 研究ACD桿，受力分析，畫出受力圖(平面任意力系)；ACDFA yFAxFD yFDxFC(4) 選D點為矩心，列出平衡方程；(5) 將FAy代入到前面的平衡方程；約束力的方向如圖所示。ABCDEFF45o4-20 AB

2、、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。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；(2) 研究DFE桿，受力分析，畫出受力圖(平面任意力系)；DEFFD yFDx45oBFF(3) 分別選F點和B點為矩心，列出平衡方程；(4) 研究ADB桿，受力分析，畫出受力圖(平面任意力系)；ABDFD yFDxFA yFAxFBxy(5) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xy，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。ABCDEMxyzabh5-

3、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。已知a=3 m，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。ABCDEMxyzabhFA yFAxFAzFBzFB yFCW解：(1) 研究勻質(zhì)薄板，受力分析，畫出受力圖(空間任意力系)；(2) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xyz，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。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。已知皮帶緊邊拉力為200 N，松邊拉力為100 N，尺寸如題5-5

4、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)。ABCDF100100150160200N100N20oABCDF100100150160200N100N20oFA yFAxFB yFBxxyz解: (1) 研究整體，受力分析，畫出受力圖(空間任意力系)；(2) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xyz，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。ABCD11.220o22xyzdFEMzxME20oF5-6 某傳動軸以A、B兩軸承支承，圓柱直齒輪的節(jié)圓直徑d=17.3 cm，壓力角a=20o。在法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，求傳動軸勻速轉(zhuǎn)動時的嚙合力F及A、

5、B軸承的約束力(圖中尺寸單位為cm)。解: (1) 研究整體，受力分析，畫出受力圖(空間任意力系)；ABCD11.220o22xyzdFEMzxME20oFFB zFAxFA zFBxFA zFB zFAxFBx(2) 選坐標(biāo)系A(chǔ)xyz，列出平衡方程；約束力的方向如圖所示。6-9 已知物體重W=100 N，斜面傾角為30o(題6-9圖a，tan30o=0.577)，物塊與斜面間摩擦因數(shù)為fs=0.38，fs=0.37，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？W(a)aW(b)aF解：(1) 確定摩擦角，

6、并和主動力合力作用線與接觸面法向夾角相比較；Waajf(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(3) 物體有向上滑動趨勢，且靜滑動摩擦力達(dá)到最大時，全約束力與接觸面法向夾角等于摩擦角；WaFajfFRWFFRa+jfa(4) 畫封閉的力三角形，求力F；F30oABC6-10 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。已知fAB=0.3，fBC=0.2，今在A上作用一與水平面成30o的力F。問當(dāng)F力逐漸加大時，是A先動呢？還是A、B一起滑動？如果B物體重為200 N，情況又如何？解：(1) 確定A、B和B、C間的摩擦角：(2) 當(dāng)A、B間的靜滑動摩擦力達(dá)到最大時，畫物體A的受力圖和封閉力三角形；F130oAFR1WAjf1WAFR1F130ojf1(3) 當(dāng)B、C間的靜滑動摩擦力達(dá)到最大時，畫物體A與B的受力圖和封閉力三角形；F230oABCWA+BFR2jf230oWA+BFR2jf2F2(4) 比較F1和F2；物體A先滑動；(4) 如果WB=200 N，則WA+B=700 N，再求F2；物體A和B一起滑動；6-11 均質(zhì)梯長為l，重為P，B端靠在光滑鉛直墻上，如圖所示，已知梯與地面的靜摩擦因數(shù)fsA，求平衡時q=？PABCqlPABCqminlDjfjfF