工程力学习题案.docVIP

ABW600CDE8003004-19 起重构架如题4-19图所示，尺寸单位为mm。滑轮直径d=200 mm，钢丝绳的倾斜部分平行于杆BE A B W 600 C D E 800 300 ABW A B W 600 C D E 800 300 FB y FBx FA y FAx W x y (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； (3) 研究ACD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； AC A C D FA y FAx FD y FDx FC (4) 选D点为矩心，列出平衡方程； (5) 将FAy代入到前面的平衡方程； 约束力的方向如图所示。 ABCDEFF45o4-20 AB、AC、DE三杆连接如题4-20图所示。DE杆上有一插销F套在AC杆的导槽内。求在水平杆DE的E端有一铅垂力F作用时，AB杆上所受的力。设AD=DB，DF A B C D E F F 45o 解：(1) 整体受力分析，根据三力平衡汇交定理，可知B点的约束力一定沿着BC方向； (2) 研究DFE杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； DE D E F FD y FDx 45o B FF (3) 分别选F点和B点为矩心，列出平衡方程； (4) 研究ADB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； AB A B D F’D y F’Dx FA y FAx FB x y (5) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 ABCDEMxyzabh5-4 一重量W=1000 N的匀质薄板用止推轴承A、径向轴承B和绳索CE支持在水平面上，可以绕水平轴AB转动，今在板上作用一力偶，其力偶矩为M，并设薄板平衡。已知a=3 m，b=4 m， A B C D E M x y z a b h ABC A B C D E M x y z a b h FA y FAx FAz FBz FB y FC W (2) 选坐标系Axyz，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 5-5 作用于半径为120 mm的齿轮上的啮合力F推动皮带绕水平轴AB作匀速转动。已知皮带紧边拉力为200 N，松边拉力为100 N，尺寸如题5-5图所示。试求力F的大小以及轴承A、B的约束力。(尺寸单位mm)。 AB A B C D F 100 100 150 160 200N 100N 20o ABC A B C D F 100 100 150 160 200N 100N 20o FA y FAx FB y FBx x y z (2) 选坐标系Axyz，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 ABCD11.220o22xyzdFEMzxME20oF5-6 某传动轴以 A B C D 11.2 20o 22 x y z d F E M z x M E 20o F 解: (1) 研究整体，受力分析，画出受力图(空间任意力系)； AB A B C D 11.2 20o 22 x y z d F E M z x M E 20o F FB z FAx FA z FBx FA z FB z FAx FBx (2) 选坐标系Axyz，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 6-9 已知物体重W=100 N，斜面倾角为30o(题6-9图a，tan30o=0.577)，物块与斜面间摩擦因数为fs=0.38，f’s=0.37，求物块与斜面间的摩擦力？并问物体在斜面上是静止、下滑还是上滑？如果使物块沿斜面向上运动，求施加于物块并与斜面平行的力F至少应为多大？ W(a) W (a) ? W (b) ? F 解：(1) 确定摩擦角，并和主动力合力作用线与接触面法向夹角相比较； W? W ? ? ?f (2) 判断物体的状态，求摩擦力：物体下滑，物体与斜面的动滑动摩擦力为 (3) 物体有向上滑动趋势，且静滑动摩擦力达到最大时，全约束力与接触面法向夹角等于摩擦角； W? W ? F ? ?f FR W F FR ?+?f ? (4) 画封闭的力三角形，求力F； F30oABC6-10 重500 N的物体A置于重400 N的物体B上，B又置于水平面C上如题图所示。已知fAB=0.3，fBC=0.2，今在A上作用一与水平面成30o的力F。问当F力逐渐加大时，是A先动呢？还是A、 F 30o A B C 解：(1) 确定A、B和B、C间的摩擦角： (2) 当A、B间的静滑动摩擦力达到最大时，画物体A的受力图和封闭力三角形； F1 F1 30o A FR1 WA ?f1 WA FR1 F1 30o ?f1 (3) 当B、C间的静滑动摩擦力达到最大时，画物体A与B的受力图和封闭力三角形； F2 F2 30o A B C WA+B FR2 ?f2 30o WA+B FR2 ?f2 F2 (4) 比较F1和F2； 物体A先滑动