第一學(xué)期西南交大理論力學(xué)C第2次作業(yè)答案

1.平面任意力系有個(gè)獨(dú)立的平衡方程。12.平面平行力系有個(gè)獨(dú)立的平衡方程。(B)一次超靜定(C)二次超靜定三次超靜定解答參考： F圖示為兩個(gè)相互嚙合的齒輪。作用在齒輪A上的切向力平移到齒輪B的中心。F你選擇的答案：A[正確]解答參考：圖示桁架中桿件內(nèi)力等于零，即所謂“零桿”為。沿正立方體的前側(cè)面作用一力(A)對(duì)軸x、y、z之矩均相等空間力對(duì)點(diǎn)之矩是。自由矢量8.力對(duì)軸之矩是。(B)滑動(dòng)矢量空間力偶矩矢是。6則物塊將。(C)不能確定16.力對(duì)任一點(diǎn)之矩在通過該點(diǎn)的任意軸上的投影等于力對(duì)該軸之矩。()17.當(dāng)力與軸共面時(shí)，力對(duì)該軸之矩等于零。()18.若一平面力系向點(diǎn)A簡(jiǎn)化得到一個(gè)合力，而向點(diǎn)B簡(jiǎn)化可以得到一合力偶。()19.首尾相接構(gòu)成一自行封閉力多邊形的平面力系是平衡力系。()20.力系的主矢和主矩都與簡(jiǎn)化中心的位置有關(guān)。()21.當(dāng)力系簡(jiǎn)化為合力偶時(shí)，主矩與簡(jiǎn)化中心的位置無關(guān)。()22.桁架中的零桿可以從結(jié)構(gòu)中去掉。()23.在平面問題中，力對(duì)點(diǎn)之矩是代數(shù)量。()24.力偶與一個(gè)力不等效，也不能與一個(gè)力平衡。()25.力偶對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)與其在作用面內(nèi)的位置有關(guān)。()27.力偶在任何坐標(biāo)軸上的投影不等于零。()28.力偶只能改變物體的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。()29.在同一平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，如它們的力偶矩大小相等，則此兩力偶等效。()30.平面力偶系合成的結(jié)果是一力偶。()31.力偶對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)用力偶矩度量。()32.平面匯交力系的合力作用線通過匯交點(diǎn)。()你選擇的答案：說法正確[正確]正確答案：說法正確三力平衡匯交定理表明：作用在物體上匯交于一點(diǎn)的三個(gè)力必是平衡力系。()你選擇的答案：說法錯(cuò)誤[正確]正確答案：說法錯(cuò)誤 (注意：若有主觀題目，請(qǐng)按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學(xué)習(xí)中心，記錄成績(jī)。在線只需提交客觀題答案。)三、主觀題(共21道小題)圖a示一起重機(jī)，A、B、C處均為光滑鉸鏈，水平梁AB的重量P=4kN,荷載F=10kN,有關(guān)尺寸如圖所示，BC桿自重不計(jì)。試求桿BC所受的拉力ADEFYFvBBABBMMMM(1)根據(jù)題意，選AB為研究對(duì)象。(2)畫受力圖。作用于桿上的力有重力P,荷載F,桿BC的拉力F和鉸鏈A的約束力F。BC桿(二力桿)的拉力F沿BC方向；F,方向未知，(3)根據(jù)平面任意力系的平衡條件列平衡方程，求未知量。由式(3)解得以F之值代入式(1)、(2),可得圖a所示梁AB,其A端為固定鉸鏈支座，B端為活動(dòng)鉸鏈支座。梁的跨度為I=4a,梁的左半部分作用有集度為q的均布荷載，在D截面處有矩為M,的力偶作用。梁的自重及各處摩擦均不計(jì)。試求A和B處的支座約束力。99ACD.a參考答案：FFyA9.BFs,(1)選梁AB為研究對(duì)象。處的約束力F,三個(gè)未知力的指向均假設(shè)如圖b所示。(4)列平衡方程—汽車起重機(jī)，車身重P1,轉(zhuǎn)盤重P2,起重機(jī)吊臂重P?,如圖所示。試求當(dāng)?shù)醣墼谄嚳v向?qū)ΨQ面內(nèi)時(shí)，不至于使汽車翻倒的最大起重量Pma。?PPb.P?FPB(1)取汽車起重機(jī)為研究對(duì)象。(2)畫受力圖當(dāng)?shù)醣墼谄嚳v向?qū)ΨQ面內(nèi)時(shí)，R、B、B、F、F和F構(gòu)成一個(gè)平面平行力系。汽車的受力圖如圖4-15所示。(3)列平衡方程?為了求得最大起重量，應(yīng)研究汽車將繞后輪B順時(shí)針傾倒而又尚未傾倒時(shí)的情形。此時(shí)F=0。由于是得+這是汽車起重機(jī)的最大起重量(極限值)。為了保證安全，實(shí)際上允許的試判別圖示桁架中哪些桿其內(nèi)力等于零，即所謂“零桿”。你能否總結(jié)出判別零桿的規(guī)律??FBEGADCCA??自重P=1.0kN的物塊置于水平支承面上，受傾斜力F?=0.5kN作用，并分別如圖a、b中FFPPF30°所示。物塊與水平支承面之間的靜摩擦因數(shù)f:=0.40,動(dòng)摩擦因數(shù)fa=0.30,問在圖中兩種y假設(shè)物塊處于平衡狀態(tài)，求保持平衡所需的摩擦力。(1)對(duì)圖5-4a所示的物塊，畫出受力圖(圖5-4c)。作用于物塊上的主動(dòng)力有P,F,約束力有摩擦力F和法向約束力R。列平衡方程最大靜摩擦力為?由于保持平衡所需的摩擦力F=0.433kN>Fmax=0.3kN,因此物塊不可能平衡，而是向右滑動(dòng)。此時(shí)的摩擦力?(2)對(duì)圖b所示的物塊，畫出受力圖(圖d),作用于物塊上的主動(dòng)力有P,F,約束力有摩擦力F和法向約束力F。列平衡方程最大靜摩擦力為衡，沒有滑動(dòng)。值得注意的是，此時(shí)的摩擦力F=0.433kN是由平衡方程確定的，而不是Fmx=0.5kN。只有在臨界平衡狀態(tài)，摩擦力才等于最大靜摩擦力Fmx。+圖a所示一重為P=20kN的均質(zhì)圓柱，置于傾角為α=30°的斜面上，已知圓柱半徑r=0.5m,圓柱與斜面之間的滾動(dòng)摩阻系數(shù)δ=5mm,靜摩擦因數(shù)f=0.65。試求①欲使圓柱沿斜面向上滾動(dòng)所需施加最小的力F(平行于斜面)的大小以及圓柱與斜面之間的摩擦力；②阻止圓柱向下滾動(dòng)所需的力FY的大yXFMFExFMREyXFMFExFMREPFPayy列平衡方程將式(1)、(2)、(3)代入(4)有最大靜摩擦力由式(2)得Fr=Psinα+F=(20sin30°+0.kNkN使圓柱沿斜面向上滾動(dòng)所需施加的力Fr>10.2kN。針滾動(dòng)，則滾動(dòng)摩擦力偶M為順時(shí)針。此時(shí)有列平衡方程將式(1)、(2)、(3)代入式(4)有?圖示物塊A置于斜面上，斜面傾角=30°,物塊自重P=350N,在物塊上加一水平力Fr=100N,物塊與斜面間的靜摩擦因數(shù)f=0.35,動(dòng)摩擦因數(shù)fa=0.25。試問物塊是否平衡?并求出摩擦力的大小和方向。土PFA0圖示物塊A置于斜面上，斜面傾角θ=40°,物塊自重P=350N,在物塊上加一水平力F=50N,物塊與斜面間的靜摩擦因數(shù)f=0.35,動(dòng)摩擦因數(shù)f=0.25。試問物塊是否平衡?并求出摩擦力的大小和方向。???P1AF010 .mA構(gòu)的活塞(大小不計(jì))上作用有力F=400N。B處靜摩擦因數(shù)不計(jì)所有構(gòu)件的重量，試問在曲柄OA上應(yīng)加多大的力偶矩M方圖示位置平衡??試求使圓柱作勻速滾動(dòng)所需的水平力F的大小。+??+??Ammimmmm,如圖所示，長(zhǎng)方體上作用了五個(gè)力，其中，F(xiàn)i=100N.F2=150N.+F3=500N,F4=200N,Fs=220N,各力方向如圖中所示。且a=5m,b=4m,C=3m。試求各力在坐標(biāo)軸上的投影。+?FFFFCX B?CA?參考答案：根據(jù)圖示各力的方向計(jì)算各力在坐標(biāo)軸上的投影如下：F3x=-F3cosθcosφ,F3y=cossinsin其中：F?x=-200N,F4yFsxFsyFsz圖示立方體邊長(zhǎng)a=0.5m,F=150N,試求①力F對(duì)軸xz之矩；②力F對(duì)點(diǎn)??(2)力廳對(duì)點(diǎn)O之矩。,,,α=54.7°,β=125.3°,y=1?FF已知Fi=300N,F?=220