物體的受力分析和靜力學(xué)平衡方程

1、第一章 物體的受力分析和靜力學(xué)平衡方程1-1 兩球自重為 G1和 G2， 合在一起時(shí)的受力圖。 答：（1）小球受力圖：以繩懸掛如圖。試畫：1）小球（ 2）大球（ 3）兩球約束來源：柔繩，光滑面2）大球受力圖：約束來源：柔繩，光滑面約束來源：柔繩1-2 某工廠用卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)加料車 C 沿光滑 的斜軌上升到爐頂?shù)沽?，如圖。已知料自 重為 G，斜軌傾角為 ，試畫加料車（連輪 A及 B）的受力圖。答：約束類型：光滑面，柔軟體1-3答：三力匯交， A 固定鉸鏈， B 可動(dòng)鉸鏈1-4 棘輪裝置如圖所示。通過繩子懸掛重量 為 G 的物體， AB 為棘輪的止推爪， B 處為 平面鉸鏈。試畫出棘輪的受力圖。NA=

2、NB 二力桿，光滑面，柔繩，作用力與反作用力1-6 化工廠中起吊反應(yīng)器時(shí)為了不致破壞 欄桿，施加一水平力 F，使反應(yīng)器與欄桿 相離開（如圖）。已至此時(shí)牽引繩與鉛垂線夾角為 30 ，反應(yīng)器重量 G 為 30kN ，試求水平力 F 的大小和繩子的拉力 FT答：（1）選取研究對象：反應(yīng)器 （2）取分離體，花受力圖 （3）建立坐標(biāo)系 XOY （4）寫平衡方程，聯(lián)立解得1-7 重量為 G=2kN 的球擱在光滑的斜面上， 用一繩把它拉?。ㄈ鐖D） 。已知繩子與鉛直 墻壁的夾角為 30 ，斜面與水平面的夾角為15 ，求繩子的拉力和斜面對球的約束反力。答：（1）研究對象：球（2）受力圖（ 3）建立坐標(biāo)系 XOY

3、（4）寫平衡方程X 0，NC sin15 TA sin30 0NC TAsin30sin15Y 0, TA cos30 Nc cos15 G 0TA cos30 TA sin30 cos15 G 0sin15TA Gsin15 2 sin15 3-1 0.732Ncos30 sin15 sin30 cos15 cos30 sin15 sin30 cos15NC TA sin302 1.41Nsin151-8 用三軸鉆床在水平工件上鉆孔時(shí)，每 個(gè)鉆頭對工件施加一個(gè)力偶（如圖） 。 已知三個(gè)力偶的矩分別為：M1 1kN m;M 2 1.4kN m;M 3 2kN m ，固定工件的兩螺栓 A 和 B

4、 與工件成光滑 接觸，兩螺栓的距離 l=0.2m ，求兩螺栓受 到的橫向力。答：（1）研究對象：工件（2）受力分析（ 3）建立坐標(biāo)系 XBY（4）寫平衡方程X 0， FA FBFAMB 0，M1 M2 M3-FA l 0 1 1.4 20.222kNFB FA 22kN則兩螺栓所受到的力均為 22kN，方向如圖所示1-10 如圖 1-8 所示，有一管道支架 ABC。 A、B、C處均為理想的圓柱形鉸鏈約束。 已知該支架承受兩管道的重量均為 G=4.5kN， 圖中尺寸均為 mm。試求管架中梁 AB和桿 BC所受的力。答：（ 1）研究對象： AB桿， BC桿 （2）取分離體，畫受力圖 （ 3）建立坐

5、標(biāo)系： XAY （4）寫平衡方程X 0 XA N BC cos45 0Y0YA -G-G N BC sin45 0YA 2G - NBC sin45MA 0 G 400 G 1120 - N BC sin45 1120 0XAYAN BC1520G1120sin451520 4.521120 228.64kN1520Gcos45 1520 4.5cos45 - - -6.11kN1120sin 4511202G - BCsin452G - 1520G 2 4.5 - 1520 4.5 2.89kN1120 1120-N BCNAXA 2 YA26.112 2.892 6.76kNtan YXA

6、A 26.8191 0.473答： BC桿所受到的力為 8.64KN，方向如圖所示， AB桿在 A 處收到的水平力為6.11KN，方向與圖是相反，垂直力為 2.89KN，方向如圖。1-11 活動(dòng)梯子放在光滑的水平地面上，如圖所示。梯子由 BC 及 AC 兩部分組 成，每部分各重 150N ，彼此用鉸鏈 C 及繩子 EF 連接。今有一人，重為 G=600N ， 站在 D 處，尺寸如圖所示。試求繩子 EF 的拉力及 A、B 兩處的約束反力。3）建立坐標(biāo)系： XAY，XBY4）寫平衡方程：整體：MA 0112NB 2.4cos75 - G（2.4- 0.6）cos75 -W 2.4cos75 - W

7、（2.42.4）cos75 0222.4-0.6 2 2.4NB 2.4-0.6 G 2 2.4W 0.375 600 150 375N2 2.4 2 2.4Y 0 NA NB-G -2W 0NA G 2W -NB 600 2 150 - 375 525NBC桿：MC 01NB cos75 2.4- W 2.4 cos75 - T（2.4 - 0.6） sin75 0211 2.4NB - 2.4W 2.4 375- 2.4 150 cos75T 2 2 0.26795 107.18N 2.4-0.6 sin75 1.81-13 如圖所示結(jié)構(gòu)， B、E、C處均為鉸鏈。已知 F=1kN，試求得

8、A 處反力以及桿EF和桿 CG所受的力。解：（ 1）研究對象： AB桿， BC桿（2）受力分析：3）建立坐標(biāo)系： XAY， XBY4）寫平衡方程：X B -N EF cos45X 0XA XBY0YA YB pN EF sin45 Y B N CGMA 0 2000p - 4000Y B 0YB20004000p 2000 1 0.5KN4000YA p- YB 1-0.5 0.5KNM B 0N EFsin45 1000 NCG 4000N EF4000N CG1000sin454000 N CG1000sin45sin45 Y B N CG4 N CG - N CG Y B1 1 0.53N CG Y B，N CGY B Y B 0.