2014年9月份考試工程力學(xué)(一)第三次作業(yè)

20149（一）第三次作業(yè)一、填空題（本大題共10分，共5小題，每小題2分）圖示系統(tǒng)在A(yíng)、B兩處設(shè)置約束，并受力F作用而平衡。其中A為固定鉸支座，今欲使約束力的作用線(xiàn)在A(yíng)B成b=135°角，則B處應(yīng)設(shè)置何種約束 。所謂平衡，就是指物體在力的作用下相對(duì)于慣性參考系保持 。梁發(fā)生剪切彎曲時(shí)，其橫截面上的內(nèi)力有兩個(gè)，即 和 。W=50N，υm=30°，Q=50N （只要回答處于靜止或滑動(dòng)）狀態(tài)。當(dāng)Q= N時(shí)，物塊處于臨界狀態(tài)。在平面約束中，由約束本身的性質(zhì)就可以確定約束力方位的約束有 ，可以確約束力方向的約束有 ，方向不能確定的約束有 （各寫(xiě)出兩種約束）。二、計(jì)算題（本大題共80分，共10小題，每小題8分）PFM=Fl作用，試作此梁的彎矩圖。P0 PaF，如圖所示。試求該力分別在x、y、z軸上的投影。1 分別計(jì)算圖示的F 、F 對(duì)O1 F1=200N，F(xiàn)2=400N,m=150N.m,其合成的結(jié)果AB如圖所示，在C處作用一集中載荷FAB的受力圖。sW=1500N30°μ=0.2，s1動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.18。物塊受水平力F=400N作用，如圖所示。問(wèn)物塊是否靜止，并求此1時(shí)摩擦力的大小與方向。W=20kNBD所示。轉(zhuǎn)動(dòng)鉸車(chē)，物體便能升起。設(shè)滑輪的大小、AB與CB桿自重及摩擦略去不計(jì)，ABC三處均為鉸鏈連接。當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，試求拉桿ABCB所受的力。AB=8kN.mAB1mCD0.8mCDM2使機(jī)構(gòu)保持平衡。q的作用，求梁各橫截面上的內(nèi)力。d＝48mm，Ab＝14mm，h＝9mm，L＝45mmM＝l81481TN·mm，鍵的許用切應(yīng)力[τ]＝60MPa，許用擠壓應(yīng)力[σ

]＝130MPa。jy三、問(wèn)答題（本大題共10分，共2小題，每小題5分）分離體與受力圖有什么不同？答案：一、填空題（10分，共5題，每小題2分）1.參考答案：AB45°解題方案：平面約束2.參考答案：解題方案：平衡評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：回答完整正確得3分3.剪力彎矩評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：4.參考答案：滑動(dòng)50臨界狀態(tài)5.參考答案：解題方案：平面約束每空回答正確得2分二、計(jì)算題（80分，共10題，每小題8分）1.參考答案：解題方案：先求解A、B評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：彎矩圖10分2.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：3.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：4.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：列方程、求解各5分。5.參考答案：AB為研究對(duì)象。作用于梁上的力有集中載荷F，B端可動(dòng)鉸支座的反力FB垂直于支承面鉛垂向上，AA點(diǎn)的相互垂直的兩個(gè)分力FAxAy與F 表示。其受力圖如圖所示。Ay解題方案：取梁AB評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：分析、畫(huà)受力圖各5分。6.參考答案：解題方案：取物塊為研究對(duì)象，列方程、求解。再由計(jì)算可得。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：受力圖、列方程、求解各5分。7.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：列方程、求解各5分。8.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：受力圖5分，列方程、求解各5分。9.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：受力圖10分，計(jì)算5分。10.參考答案：解（1）以鍵和軸為研究對(duì)象，求鍵所受的力ΣMo(F)＝0，F(xiàn)×d/2-T=0，F(xiàn)=2T/d=2×181481/48=7561.7N鍵聯(lián)接的破壞可能是鍵沿m-m截面被切斷及鍵與鍵槽工作面間的擠壓破壞。則用截面法可求得切力和擠壓力為F＝F＝F＝7561.7N（2）校核鍵的強(qiáng)度鍵Q jy的剪切面積A＝bl=b（L－b），擠壓面積為A＝hl/2=h（L－b）／2F=t/jyA=7561.7/[14×(4-14)]MPa=14.7MPa[τ]

=F/

Q=7561.7/7561.7/[4.5×(45-jy jy jy14)]MPa=54.2MPa<[σ

]鍵的剪切和擠壓強(qiáng)度均滿(mǎn)足要求。(由于鍵的兩個(gè)圓頭與輪轂上的jy鍵槽并不接觸，所以A鍵的有效工作長(zhǎng)度為l=L－b)解題方案：鍵和軸為研究對(duì)象，求鍵所受的力用剪切、擠壓強(qiáng)度公式鍵的強(qiáng)度。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：鍵所受力7分，鍵的強(qiáng)度8分三、問(wèn)答題（10分，共2題，每小題5分）1.參考答案：解：若將我們所要研究的物體（即研究對(duì)象）從與它相聯(lián)系的周?chē)矬w中分離出來(lái)，并單獨(dú)畫(huà)出，這就叫分離體（或叫隔離體）。若在分離體上畫(huà)出它所受到的全部主動(dòng)力與約束反力，這樣的圖形就叫做受力圖，有的書(shū)上也稱(chēng)受力圖為分離體圖。解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：52.參考答案：B解：力的平移定理是平面一般力系簡(jiǎn)化的理論依據(jù)。力的平移定理指出：作用在剛體上某點(diǎn)A的力F，可以平行地移動(dòng)到剛體上的任一點(diǎn)B，但必須附加上一個(gè)力偶，這個(gè)附力偶的力偶矩m就等于原力F對(duì)點(diǎn)B的矩，即m=m （F），如圖所示。B根據(jù)力的平移定理可知：一個(gè)力可以分解為同平面內(nèi)的一個(gè)力和一個(gè)力偶，反過(guò)來(lái)，作用在同一平面內(nèi)的一個(gè)力和一個(gè)力偶也可以合成為一個(gè)力。一個(gè)力無(wú)論