理論力學(xué)復(fù)習(xí)題(12土木)答案2

1、理論力學(xué)復(fù)習(xí)題1答案三、計(jì)算題1、兩根鉛直桿AB、CD與梁BC鉸接，B、C、D均為光滑鉸鏈，A為固定端約束，各梁的長度均為L=2m，受力情況如圖。已知：P=6kN，M=4kN·m，qO=3kN/m,試求固定端A及鉸鏈C的約束反力。2、求指定桿1、2、3的內(nèi)力。3、一均質(zhì)桿AB重為400N，長為l，其兩端懸掛在兩條平行等長的繩上處于水平位置，如圖所示。今其中一根繩子突然被剪斷，求另一根繩AE此時(shí)的張力。解：運(yùn)動分析 繩子突然被剪斷，桿AB繞A作定軸轉(zhuǎn)動。假設(shè)角加速度為，AB桿的質(zhì)心為C，由于A點(diǎn)的絕對速度為零，以瞬心A為基點(diǎn)，因此有： 方向如圖所示 受力分析：AB桿承受重力、繩子拉力、

2、慣性力和慣性力矩利用動靜法，對質(zhì)心C建立力矩方程：由 有 即 （1） 由 有 即 （2）聯(lián)立（1）（2）兩式，解得： 【注】本題利用質(zhì)心運(yùn)動定理和繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的動量矩定理也可求解4、邊長b =100mm的正方形均質(zhì)板重400N，由三根繩拉住，如圖所示。求：1、當(dāng)FG繩被剪斷的瞬時(shí)，AD和BE兩繩的張力；2、當(dāng)AD和BE兩繩運(yùn)動到鉛垂位置時(shí)，兩繩的張力。 5、圖中，均質(zhì)梁BC質(zhì)量為4m、長4R，均質(zhì)圓盤質(zhì)量為2m、半徑為R，其上作用轉(zhuǎn)矩M，通過柔繩提升質(zhì)量為m的重物A。已知重物上升的加速度為a=0.4g，求固定端B處約束反力。6、均質(zhì)桿AB長為L=2.5m，質(zhì)量為50kg，位于鉛直平面內(nèi)，A端與光

3、滑水平面接觸，B端由不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩系于距地面h高的O點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)繩處于水平位置時(shí)，桿由靜止開始下落，試用動靜法求解此瞬時(shí)A點(diǎn)的約束反力和繩子的拉力。 7、勻質(zhì)桿OA長l、質(zhì)量為m，其O端用鉸鏈支承，A 端用細(xì)繩懸掛，置于鉛垂面內(nèi)。試求將細(xì)繩突然剪斷瞬時(shí)，OA的角加速度，鉸鏈O的約束力。OFOyFOxW=mg（P184）理論力學(xué)復(fù)習(xí)題2三、計(jì)算題圖示半徑為R的繞線輪沿固定水平直線軌道作純滾動，桿端點(diǎn)D沿軌道滑動。已知：輪軸半徑為r，桿CD長為4R，線段AB保持水平。在圖示位置時(shí)，線端A的速度為，加速度為，鉸鏈C處于最高位置。試求該瞬時(shí)桿端點(diǎn)D的速度和加速度。解：輪C平面運(yùn)動，速度瞬

4、心P點(diǎn)（順鐘向）（順鐘向） 選O為基點(diǎn)桿CD作瞬時(shí)平動，選C為基點(diǎn) :得（方向水平向右） 四、計(jì)算題在圖示機(jī)構(gòu)中，已知：勻質(zhì)輪作純滾動，半徑為r ，質(zhì)量為m3 ，鼓輪的內(nèi)徑為 r ，外徑為，對其中心軸的回轉(zhuǎn)半徑為 ，質(zhì)量為m 2 ，物的質(zhì)量為m 1 。繩的段與水平面平行，系統(tǒng)從靜止開始運(yùn)動。試求：（） 物塊下落距離s時(shí)輪中心的速度與加速度；（） 繩子段的張力。解：研究系統(tǒng)：T 2 T 1 = W i + J C 2 +J B 2 + = m 1 g s 式中：，代入得：v C = 式兩邊對t求導(dǎo)得：a C = 對物：m = ，即：m 1 a A = m 1 g F ADF AD = m 1 g

5、 m 1 a A = m 1 g 2.一鏈條總長為L，質(zhì)量為m。放在光滑桌面上，有長為b的一段懸掛下垂，設(shè)鏈條開始時(shí)處于靜止在自重作用下運(yùn)動，且在離開桌面之前，均與桌面保持接觸。當(dāng)末端離開桌面時(shí)，求鏈條的速度。bl-b xO(P197)3. 由均質(zhì)圓盤與均質(zhì)組成的復(fù)擺。已知桿長為l, 質(zhì)量為m2，圓盤半徑為r，質(zhì)量為m1 ,試求復(fù)擺對懸掛軸O的轉(zhuǎn)動慣量。(P176)理論力學(xué)復(fù)習(xí)題3（答案）一、填空題1、2F ，F(xiàn) 2、， 3、L， 2L2 4、 mvB2， mvB2 5、3g/2L ，3g/2L 6、0，3二、單項(xiàng)選擇題1、 A 2、 C 3、B 4、A，D 5、 A 6、 A 7、 B四、計(jì)

6、算題 解：（1）以BC、CD桿為研究對象,受力如圖：（4分）結(jié)構(gòu)對稱：FBy = FDy = q×2=20kN FBx= FDx （2）以CD桿為研究對象,受力如圖：（4分）C=0, FDy×2 FDx×2q×2 ×1=0，F(xiàn)Dx=10 kN（3）以AB為研究對象,受力如圖：（7分）A=0, MAFBy×2MP×1=0=0, FAx FBx =0 =0, FAy - FBy P =0 FAx =10 kN FAy =30 kN MA = 70kN.m 五、計(jì)算題（P169） 理論力學(xué)復(fù)習(xí)題4（答案）一、填空題（每小題 4 分

7、，共28 分）1、 F , F/2 2、A, 不能 3、A，C 4、, 5、2N，向上 6、v/L，v，7、2, 3二、單項(xiàng)選擇題（每小題 4 分，共28 分）1、D 2、A 3、B 4、 D 5、C 6、B 7、B三、計(jì)算題（15 分解：（1）以DE桿為研究對象,受力如圖：（7分）C=0, FE×3a.sin600M=0 FE= FD = FBCD = （2）以AB為研究對象,受力如圖：（8分）A=0, MAFB×cos300×2a2qa2=0=0, FAx FB×cos600=0 =0, FAy FB×cos300-q×2a =0

8、 FAx = FAy =2qa MA = 2qa2四、計(jì)算題（15 分） 解：1、對系統(tǒng)用動能定理（9分）受力分析并計(jì)算力作功為： W=2mg.sinsmg.cos.f.s運(yùn)動分析并計(jì)算系統(tǒng)動能：設(shè)輪心沿斜面向下運(yùn)動s時(shí)的速度為v，加速度為aT1=0，T2=mv2 mv2= mv2按動能定理： T2T1=Wmv2=2mg.sinsmg.cos.f.s兩邊對時(shí)間求導(dǎo)：a=g（2sinf cos）2、對圓輪A用達(dá)朗貝爾原理：（5分）=J=mr2=marMA=FAr=0FA=m g（2sinf cos）五、計(jì)算題（14 分）（課本例題）1. 在瓦特行星傳動機(jī)構(gòu)中，桿O1A繞O1軸轉(zhuǎn)動，并借連桿AB帶

9、動曲柄OB；而曲柄OB活動的裝置在O軸上，如圖所示。在O軸上裝有齒輪，齒輪的軸安裝在連桿AB的另一端。已知：r1r2303cm，O1A75cm，AB150cm；又桿O1A的角速度wo16rad/s。求當(dāng)a60°和b90°時(shí)，曲柄OB和齒輪的角速度。(P138)2.已知：如圖所示平面機(jī)構(gòu)中，AB=BD= DE= l=300mm。在圖示位置時(shí)，BDAE，桿AB的角速度為=5rad/s。求：此瞬時(shí)桿DE的角速度和桿BD中點(diǎn)C的速度。4.圖示機(jī)構(gòu)中，OA12cm，AB30cm，AB桿的B端以 2m/s，aB1m/s2向左沿固定平面運(yùn)動。求圖示瞬時(shí)，AB桿的角速度和角加速度，以及B點(diǎn)

10、的加速度。 （P144）理論力學(xué)復(fù)習(xí)題5（答案）(一) 單項(xiàng)選擇題 1. A 2. B(二) 填空題1. 0 ； ； 2. (三) 簡單計(jì)算1. 取梁為研究對象，其受力圖如圖所示。有2. 取丁字桿為研究對象，其受力圖如圖所示。有3. 三角板ABC作平動，同一時(shí)刻其上各點(diǎn)速度、加速度均相同。故(四) 解： (1) 以BC為研究對象。其受力圖如圖(a)所示，分布荷載得 合力Q22.5kN(2) 以整體為研究對象。其受力圖如圖(b)所示。(五) 解： (1)取BC部分為研究對象，其受力圖如圖(b)所示。(2)取ED部分為研究對象，其受力圖如圖(c)所示。(3)取ABC部分為研究對象，其受力圖如圖(d

11、)所示。(六) 解：桿AB作平面運(yùn)動，A、B兩點(diǎn)的速度方向如圖。由速度投影定理，有桿O1C的角速度為 理論力學(xué)復(fù)習(xí)題6（答案）（一）概念題1D ； 2D ； 3D； 4零桿為1. 2 . 5. 13. 11桿 5B； 6B；（二）解：因自重不計(jì)故AC為二力構(gòu)件，其約束反力沿AC，且,取BC為研究對象，其受力圖如圖（b） （a） (b), (由A指向C)（三）解：桿CD為二力桿，因構(gòu)架在力偶作用下平衡，A、D處的約束反力處必形成力偶與之平衡，其受力圖如圖（b）所示 (b) kN（四）解：（1）取BC為研究對象，其受力圖如圖（b），形成力偶與M平衡 （a）圖 (b)圖 (2)。以AC為研究對象，其受力圖如圖（C）（C）圖kNkNm（五）解：桿AB作平面運(yùn)動,因固桿OA、BC作定軸轉(zhuǎn)動，故已知A,B兩點(diǎn)的速度方向，其垂線的交點(diǎn)在C，故C點(diǎn)為桿AB的速度瞬心。 (六) 解： 已知q10kN/m M=10kN·m a2m（1）.取BC為研究對象，其受力圖如圖（b） (a) （b） （c） kN(2)取整體結(jié)構(gòu)為研究對象，其受力圖如圖（c） kN kN