试画出下图所示物体的受力图物体的重量略去不计假定所...
1、试画出下图所示物体的受力图。物体的重量略去不计。假定
所有的接触面都是光滑的。(同济,P21,1-1(b))
D C B F
A
杆AD
2、 分别画出下列各物体系统中每个物体以及整体的受力图。
物体的重量略去不计。假设所有的接触面都是光滑的。
P C
F
B A
三铰拱
3、图示构架,C、D、E为铰链, A为铰链支座,B为链杆,绳索的一端固定在F点,另一端饶过滑轮E并与重物(重为W)连接。不计各构件的重量,
画出构件AB、CB、CE与滑轮E的受力图。
C
DA B D
F E E W
4、 画出图中构件
AB的受力图。已知构件的重量为P,所有接触为光滑接触。 A
B P
ABC的受力图。构件的重量忽略不计,所有接触为光滑接
触。 5、画出图中构件B FC
A
6、画出图中每个标注字符的物体的受力图,物体的重量忽略不计,所有接
触均为光滑接触。
A D
FE C
F
B
7、分析O轮所受的约束反力,并画出受力图。假设所有接触面都是光滑的,
物体的自重不计。 F
O B
A
8、分析ABC杆、AE杆、DE杆所受的约束反力,并画出受力图。假设所
有接触面都是光滑的,物体的自重不计。
C F
B E
D A
、z方向上的投影F=12N,F=-5N。yzo若F与x轴正向之间的夹角为α=30,求此力F的大小和方向。9、已知力F在直角坐标轴y
问此时力F在x轴上的投影F是多少? x
z
:F,26kN,F,22.52kN xyO
a
Fx
10、铰链的四连杆机构CABD如图所示,其中CD边固定。在铰链A
、B上分别作用有力P和Q,它们的方向如图。不计各杆的
自重,机构处于平衡状态。试求力P与力之间的关系。
B
30A60答案:45P,0.612 QQ90PDC
oo,?EAD=30,物体F的重量为W=3kN,平面ABC是水平的,A、B、C各点均为铰接。试求撑杆AB和11、设?CBA=?BCA =60AC所受的S和S及绳索AD的拉力T。 12
D
答案:S,S,3kN(压力),T,6kN 12CAE
FB
W
12、物体重P=20kN,用绳子挂在支架的滑轮B上,绳子的另一
端接在铰车D上,如图所示。转动铰车,物体便能升起。设滑
轮的大小、AB与CB杆自重及摩擦略去不计,A、B、C三处均为铰链连接。当物体处于平衡状态时,试求拉杆AB和支杆CB所受的力。
A答案: B
30
30CF,54.64kN(拉),F,74.64kN(压) ABCBDP
13、电动机重P=5000N,放在水平梁AC的中央,如图所示。梁o。如忽略梁和撑杆的重量,求撑杆BC的内力及铰支座的A端以铰链固定,另一端以撑杆BC支持,撑杆与水平梁的交A处的约束反力。 l角为30
A答案:F,5000N(压),F,5000N CBCA30Pl/2
B
14、在杆AB的两端用光滑铰链与两轮中心A、B连接,并将它们置于互相垂直的两光滑斜面上。设两轮重量均为P,杆AB重
量不计,试求平衡时角a之值。如轮A重量P
=300N,欲使平A衡时杆AB在水平位置(a=0),轮B重量P应为多少? B
B:答案:,,30;P,100N BAa
6030
015、一重物重为20KN,用不可伸长的柔索AB及BC悬挂于图2-7所示的,,30,BC水平,求柔平衡位置。设柔索的重量不计,AB与铅垂线夹角索AB及BC的张力。
A 答案:F,23.09kN,F,11.55kN ABBC ,
B C
16、均质立方体重P,边长为a,一个侧面靠在光滑的铅直平面上,另一侧
面放在倾角为
,的光滑斜面上,求立方体平衡时,平面作用在其上的反力
N,N的大小以及力N作用点K的位置。 ABCBC
PPa答案:N,,N,,BK,tan, ABCsin,tan,2
D C
A B
,
17、力P作用在边长为a的正立方体的对角线上。设Oxy平面
与立方体的底面ABCD相平行,两者之间的距离为b。试求力Pz对O点的矩的矢量表达式。
P aDC (,)(,)abPabPm(F),i,j obABy33O答案:
x
18、杆AB与杆DC在C处为光滑接触,它们分别受力偶矩为
m
与m的力偶作用,转向如图示。问m与m的比值为多大,1212结构才能平衡?两杆的自重不计。
B
C答案:mm,2 12
m1m2
DA6060
o,且平面ABC与平面BCD垂直。杆的A端为径向轴承,D端为球形铰链支座。19、曲杆ABCD有两个直角,?ABC=?BCD=90三个力偶的作用面分别垂直于直杆段AB、BC和CD。三个力偶的力偶矩的大小分别为m、m、m,其中m、m及尺寸a、b、12323c为已知。求当曲杆平衡时m之值及两支座反力。 1
z答案: yA
mmbcm321m,m,m,y,,z, a123AAaaaaCm2B
x b
cm3 D
20、在图示结构中,各构件的自重略去不计。在构件AB上作用一力偶矩为M的力偶,求支座A和C的约束反力。
M答案:MBF,F, AC22aC
aa A 2aa
在图示位置平衡。已知:OA=0.4m,1
OB=0.6m,作用在OA上的力偶的力偶矩M=1N•m。各杆的1121、铰链四杆机构OABO重量不计。试求力偶矩M的大小和杆AB所受的力。 2
BA答案: 3090OMM,3N,m,逆时针转向;F,5N(拉)2ABM2
O1
22、在图示结构中,各构件的自重略去不计,在构件BC上作用一力偶矩为M的力偶,各尺寸如图。求支座A的约束反力。
答案:MMD,2 FACllAB
lll
23、图示圆盘的半径为r=0.5m。将作用于圆盘上的力系向圆心O点简化,试求力系的主矢和主矩的大小。 25N/R,32.83N,M,19.57N,m O30N
答案: 5N-mO30 20N r
24、图示力系有合力,试求合力的大小、方向及作用线到A点的距离d。
答案:
25kN20kN:R,42.01kN,,,52.48,d,0.777m
60AB 301m1m1m 18kN
o,每个柄端各作用一垂直于柄的力P。试求:(1)向中心点O简化的结果;(2)向连线25、一绞盘有三个等长的柄,长度为l,其间夹角α均为120的中点D简化的结果。这两个结果说明什么问题?
PA/答案:(1)R,0,M,3Pl
aaOP/ (2)R,0,M,3Pl
aC BD
P
26、已知F′=150N,F=200N,F=300N,F=F=200N。求力系向点O的简123
化结果,并求力系合力的大小及其与原点O的距离d。
/答案: F,466.5N,M,21.44N,m;F,466.5N,d,45.96mm ROR
y
801'FF3F2 F3 11OF121 100
200(单位:mm)
F,402N,F=80N,F=40N,F=110N,M=2000N2341
•mm各力作用位置如图所示,图中尺寸的单位为mm。求:(1)力系向点O27、图示平面任意力系中简化的结果;(2)力系的合力的大小、方向及合力作用线方程。
/答案: (1)F,150N,,M,900N,mm RO
(2)F,150N,,y,,6mm
y F1
(0,30)45 F2 (20,20)M(-50,0) xO
(20,30) F3
F4
28、如图所示刚架,在其A
、B两点分别作用F,F两力,已知F=F=10kN。1212欲以过C点的一个力F代替F,F,求F的大小、方向及BC间的距离。 12
:答案: F,10kN,,(F,CB),60,BC,2.31m
F2 C60B
1 FA
2m2m
3m
=F=F=F=F,M=Fa,a为三角形边长,若以1234
A 为简化中心,求力系简化的最后结果并示于图上。 29、图示平面力系,已知:F
4,3答案:,,,FFxa R2
2FB
3F a a 1 M F
F 4A C a
30、组合梁ACD由无重梁AC与CD通过铰链C连接而成,其上作用有q=10kN/m和M=40kN-m,约束情况如图4。试求支座A、B、D的约束反力和铰链C所受的力。
答案:
F,0,F,,15kN,F,40kN,F,15kN,F,0,F,,5kNAxAyBDCxCy
q m A D B C 2m 2m 2m 2m
31、在曲杆AB上作用力P,与水平线的夹角为α。试求固定端A的约束反力;又角α等于多大,固定端的反力偶等于零?
答案:
:X,Pcos,,Y,Psin,,m,Pl(sin,,cos,);,,45 AAA
Pl
a
B l
A
32、多跨梁在C点用铰链连接梁上,受均布荷载q=5kN/m,尺寸如图示。求支座A和链杆B、D的约束反力。
答案:
q
AR,,10kN,R,25kN,R,5kND ABDCB
2m2m2m
33、构架的荷载及尺寸如图示,其中P=10kN。试求铰链支座A的约束反力。 1P X,13kN,Y,13kNAA3
FE答案: P
2m4m D4m CAB
2.5m2.5m
34、构架由杆AB、AC和DF组成,如图所示。杆DF上的销子E可在杆AC的光滑槽内滑动,不计各杆的重量。在水平杆DF的一端作用铅直力F,求铅直杆AB上铰链A、D和B所受的力。
答案:
F,,F,F,,F;F,2F,F,F;F,,F,F,0 AxAyDxDyBxBy
y
A Faa DEF
CB x
aa
35、在图示构架中,各杆单位长度的重量为30N/m,载荷P=1000N,A处为固定端,B、C、D处为铰链。求固定端A处及B、C铰链处的约束反力。
F,0,F,1510N,M,6840N,m;F,,2280N,F,,1785N;答案: AxAyABxByF,2280N,F,455N CxCy
4m2m
C D 3m3m
P B
A
36、图示构架,由直杆BC、CD及直角弯杆AB组成,各杆自重不计,载荷
分布及尺寸如图。销钉穿透及两构件,在销钉上作用一集中载荷。已知且。
求固定端的约束反力及销钉对BC杆、AB杆的作用力。
答案:
1F,,qa,F,P,qa,M,(P,qa)a;F,qa,F,qa;AxAyABCxBCya2
1 F,,qa,F,,(P,qa)BAxBAy2qPD M
CB
aa 3a
A q
0。,,30若不计梁的自重,试求支座A、B的约束反力。 37、图示简支梁,已知:M=2kN-m,q=2kN/m。梁的跨度L=6m,
答案:F,0.34kN,F,5.42kN,F,0.67kN AxAyB
q M
A B 0 30C
L/2 L/2
38、图示结构,自重不计,C处为铰接。已知:M=100kN-m,q=100kN/m。试求支座A、B的约束反力。
答案:
F,,310.61kN,F,54.55kN,F,,89.39kN,F,245.45kN AxAyBxBy
M C D
q
3m
3m B A
2m 2m 1.5m 1.5m
39、试用节点法计算图示桁架各杆件的内力。
答案:
S,S,0,S,,4.24kN,S,3kNEFEDDFCD
S,,8.49kN,S,3kN,S,,3kN,S,9kN ACCFAFBC
3m DE3kN 3m CF3kN 3m
BA
40、试计算图示桁架杆件CD的内力。
答案:1SP ,,CD23a CD
B
P6a
41、试计算图示桁架杆件AB的内力。 1aa SP, ABP2a 答案:
a
A B
42、平面桁架的支座和荷载如图所示。ABC为等边三角形,E,F为两腰中点,又AD=DB。求杆CD的内力F。
答案:
CF,,0.866F(压) CDFFE
6060ABD
=10kN,F=F=20kN。试求桁架6,7,9,12310各杆的内力。
43、桁架受力如图所示,已知;F
答案:
F,,4.333kN(压),F,,6.771kN(压),F,10kN(拉), 679F,14.39kN(拉) 10
aaaaa F314122065 1341137172119159 1B188101621.2a A30F2F1
44、桁架受力如图所示,已知F=10kN,F=F=20kN。试求桁架4,5,7,12310各杆的内力。
答案:
F,21.83kN(拉),F,16.73kN(拉),F,,20kN(压), 457F,,43.64kN(压) 10
F2F3F130 121026AB 31179a513184
aaaa
45、用节点法求绗架各杆内力,荷载、尺寸如下图。
F,2kN,F,,1kN,F,1.12kN,F,,1.12kN,F,,3kN,F,0,答案: 123456F,5.6kN,F,,4.01kN 78
2kN E
3 4 1.5m CC 8 D
1.5m 2 7 9 5 1 6 B F A 4kN
3m 3m
46、用截面法求绗架指定杆内力,荷载、尺寸如下图
答案:
F,24kN,F,0 12
C D
1 3m 2 E F
A B
24kN 24kN
4m 4m 4m
47、直杆AC与BC用光滑销钉连接,并在A与B端分别和重块A及B相连,如图所示。已知A与B处的静摩擦系数均为f=0.25,且两重块均不滑动。问
必须作用于铰C的力P的最小值是多少?
200NA P,377.8N min
答案:25 B
7.5P C7.515100N
(单位:cm)
48、杆AB的一端A搁在水平面上,另一端B靠在倾斜面上,如图所示。已
知两端的静摩擦系数均为f=0.25。根据平衡条件,试求荷载W的作用点C离A端的最大距离a。杆重不计。
答案:
la,0.1947L maxWa BCA
60
49、楔块顶重装置如图所示。设重块B的重量为Q,它与楔块之间的静摩擦系数为f,楔块顶角为α,其他接触处摩擦不计。试求:
(1) 住重块所需力P的大小
(2) 使重块不向上滑所需力P的大小
(3) 不加力P能处于自锁的α角应为多大?
sin,,cos,fP,Q cos,,sin,f答案: (1)
sin,,cos,f(2) P,Q cos,,sin,f
(3) ,,arctgf Q
PB
Aa
50、重P的物体放在倾角为α的斜面上,物体与斜面间的摩擦角为φ,如图所示。如在物体上作用力F,此力与斜面的交角为θ,求拉动物体时的F值,并问当角为何值时,此力为极小。
答案:sin(,,,)F,P;当,,,时,F,Psin(,,,) mincos(,,,)
F θ
P a
,试求杆处于平衡时φ的最大值。 s
51、均质杆AB长2b,重P,放在水平面和半径为r的固定圆柱上。设各处摩擦系数都是ffrs答案: ,sin,2(1,f)bs
B
φ r A
52、边长为a与b的均质物块放在斜面上,其间的摩擦系数为0.4。当斜面倾角α逐渐增大时,物块在斜面上翻倒与滑动图示发生,求a与b的关系。
答案:
b,fa,0.4a sb
a
α
如图P1作用与其上,若F力渐增,问先滑动还是先翻倒?并求使之运动的最小P53、一棱柱体重480N,置于水平面上,接触面间的摩擦因数f=1/3,F值F。 Pmin
答案:先倾倒,F,150N Pmin
P F
1m 3 4 W
2m
54、物块A放置在物块B和墙壁之间,斜面夹角0,,30,物块B重W=200N,
0各接触面处的摩擦角均为,,11.31,如图2所示。求试物块B静止所需m
物块A的重量Q的最大值。
答案:Q,308.88N max
Q
W A
, B
55、力F作用于长方形的一棱边上,如图所示。已知长方形边长为a、b、c,
试求力F对OA轴的矩。
Fab m(F),OA222a,b,c答案:
z
A yO ca
bx
56、在刚体上点A(3,2,1)作用着一力F
=i+2j+3k,在点B(-3,-2,-1)1上作用着力F=-i-2j-3k。求以坐标原点O为此力系简化中心的主矢和主矩。 2
/答案: R,0,M,8i,16j,8k O
、P、P的大小均等于P,沿立方体棱边作用,边长为a。求123
57、 三力P力系简化的最后结果。
z答案:
P 左螺旋,中心轴在x轴上a处1P3y O P2x
58、力系中,F
=100N、F=300N、F=200N,各力作用线的位置如图所示。123试将力系向原点O简化。
答案:
F,,345.4N,F,249.6N,F,10.56N,RxRyRzM,,51.78N,m,M,,36.65N,m,M,103.6N,m xyz
zF2
1FF3O y 100200300 x (单位:mm)
。 z
50F59、 求图示力F=1000N对于z轴的力矩Mz答案: M,,101.4N,m z1501005030 10
xy (单位:mm)
60、 挂物架如图所示,三杆的重量不计,用球铰连接于O点,平面BOC是水平面,且OB=OC,角度如图。若在O点挂一重物G,重为1000N,求三杆所受的力。
答案:
F,,1414N(压),F,F,707N(拉)OAOBOC
C 4545OB 45 GA
=F=F=10kN,F=11kN,F=9kN,14523F//F,a=4m,b=d=3m。 4561、 求图1所示力系的简化结果,已知F
答案:
z 力系简化结果为一不通过O点的合力F,,10k,0R 90其作用线与坐标面交点坐标x,3.6m,y,,6.3m
1F b 2 5FF
F 3y d
O a
F 4 x
62、 在边长为d的正六面体上作用有六个力,方向如图2所示,大小为F
2=F=F=F=F,F=F=F,试求力系的简化结果。 123456
答案:
力系简化结果为一合力偶,其矩矢为M,,Fdi,Fdj OF
3z
o
F 5
F 6y F 1 F 2
x F 4
63、用六根杆支撑正方形板ABCD如图所示。水平力P作用在A点沿AD方向。不计板的自重,求各杆的内力。
S,P,S,,2P,S,,P,S,2P,S,2P,S,,P123456答案:
BC AD P
3524 61
64、矩形板用六根杆支撑成水平位置。在A点沿DA方向作用一力P=1kN;在B点沿BC方向作用另一力P?=1kN。尺寸如图所示,不计板的自重。求
各杆的约束反力(图中尺寸以米为单位)。
答案:
6-10、S,S,0,S,1.667kN,S,,1.667kN,S,,1.333kN,S,1.333kN123456
1.5 1.5CD 1.562 45G H3ABP P'
2F1E
65、正方形薄板用六根链杆支撑于水平位置(如图所示),图形ABCDEFGH为正立方体,其边长为a。薄板自重不计。已知力P和力偶矩为m的力偶。试求下面各图中1、2链杆的约束反力。
BCm2S0S,,, 答案: 12maAD
F G EH
66、 图示六杆支撑一水平板,在板角处受铅直力F作用。设板和杆自重不计,求各杆的内力。
答案:
F,F,,F(压),F,F(拉),F,F,F,0 153246
F500mm
1000mm 5 4 6 2 13
o角的斜杆4、5、6撑在水平位置。在板的平面内作用一力偶,其矩为M,67、 边长为a的等边三角形ABC用三根铅直杆1、2、3和三根与水平面成方向如图所示。如板和杆的重量不计,求各杆内力。
30
答案:
2M4M F,F,F,(拉),F,F,F,,(压)1234563a3a
C
M BA 354 126 30
a
68、 杆系由球铰连接,位于正方体的边和对角线上,如图所示。在节点D沿对角线LD方向作用力F
。在节点C沿CH边铅直向下作用力F。如球D
铰B、L和H是固定的,杆重不计,求各杆内力。
答案:
F,F,F,,2F,F,,2F,F,6F,F,,F,2F,F,F1D2D3D4D5D6D
zFDAD 13 C2B46
L 5yK GH x
、L、L。试求图示平面的形123心。
69、 在图7所示匀质板中,已知:尺寸L
,,,LL(LL)LL(6LLL)131313231答案6-15、,,,,: xycc2224L24L22
y L 122LL
L 3 L 2 x O 3L L 2 L 1
70、 试求图6-16所示平面的形心。
答案:
y 6-16、
2.5cm 2.5cm x,5cm,y,2.26cm CC
2.5cm
2.5cm
O x
10cm
,绕O轴转动。已知71、椭圆规尺机构如图所示,曲柄OA=l以匀角速度BC=2l,A为BC的中点。AM=b.起始时OA在铅垂位置。求尺上M点的运动方程和轨迹。
2222答案: x=(l+b)sin, t , y=(l-b)cos, t ,x/(l+b)+y/(l-b)=1
y
B A
M , x O C
72、 杆AB长为l,A 和C两滑块各沿y和x轴作直线运动,设BC=a,,=kt (k为常数)。试求B点的运动方程和轨迹。
2222答案: x=lsink t , y=acosk t ,x/l+y/a=1
y B
C xO x x ,
A
73、 套管A由绕过定滑轮B的绳索牵引而沿导轨上升,滑轮中心到导轨的
距离为l,如图所示。设绳索以等速V
拉下,忽略滑轮尺寸,求套管A的O
速度和加速度与距离x的关系式。
22232答案: v=-vB ,x+l /x ,a=-vl/x 00
x
l V OA
O
2 ,其中x和y以m计。求t=0时,点的切向和法向加速度以及轨迹的曲率半径。 74、点的运动方程为x=50t ,y=500-5t
2答案: a=0 , a=10 m/s ,,=250 m ,n
75、 如图所示,动点M沿轨道OABC运动,OA段为直线,AB和BC段分别为四分之一圆弧。已知点M的运动方程为s=30t+5t2 m. 求t=0,1,2秒时,点M的加速度。
222答案: t=0s时, a=10m/s ; t=1s时, a=10m/s ,a=106.7m/s; n,22 t=2s时, a=10m/s ,a=83.3m/s ,n
B
M 15
A
30
C O
76、 列车离开车站时,其速度以匀速增加,并在离开车站三分钟后达到速
度72 km/h,其轨迹为半径等于800m的圆弧。求离开车站2分钟后列车的切向和法向加速度
答案: a22=1/9m/s ,a=2/9m/s ,n
A= OB=AM=0.2m; O O=AB. 如轮 1212 按,=15,t的规律转动,求当t=0.5秒时,AB杆上M点的速度和加速度。 77、已知图示机构尺寸如下:O
2答案: v=9.425m/s ,a=444.1m/s MM
A M B
, O2O 1
78、 一混凝土振捣机,由电动机带动一偏心块A构成。已知偏心块A到轴的距离(偏心距)OA=e=4cm.设电动机在启动阶段作匀加速转动,经0.25秒后,达到工作转速n=960r/min,此后以此转速作匀速转动。试求: (1)电动机的角加速度;(2)启动后0.25秒时偏心块A的加速度;(3)匀速转动时偏心块A的加速度。
答案: (1)220,2,=402rad/s ;(2)a=40432cm/s , ,=217 ; (3)a=a=40400cm/s n
A
O
79、揉茶机的揉桶由三个曲柄支持,曲柄的支座三个A、B、C和三个支轴a、b、c都恰成等边三角形。三个曲柄长度相等,均为l=150mm,并以相同的转速n=45r/min分别绕其支座在图平面内转动。求揉桶中心点O的速度和加速度。
c 2答案: v=0.707m/s ,a=3.331m/s 00n C o
b a
n n B A
2(t以s计,x以m计)。求鼓轮的角速度和角加速度,并求任一瞬时,鼓轮
80、升降机装置由半径R=0.5m的鼓轮带动,被升降物体的运动方程为x=5t轮缘上一点的全加速度的大小。
24 2答案: ,=20t rad/s , ,=20 rad/s , a=10 ,1+400tm/s
O A
x
x
81、如图所示的行车上,由于小车突然被刹住而引起吊重在图面内摆动,已
知钢丝绳的上端到吊重重心的长度L=4.9m,绳和铅垂线间的夹角,按规律1,=变化(t以s计, ,以rad计)求在t=0时,吊重重心C的加速度。 sin2t6A
2 答案: a=0.272m/s
, L
C
82、如图所示,曲柄CB以等角速度,绕C轴转动,其转动方程为,=,t.滑OO块B带动摇杆OA绕轴O转动。设OC=h,CB= r。求摇杆的转动方程。
答案: ,=arctan,sin,t / (h/r)-cos ,t, A00
A C ,
B , h
O
O,齿轮1和半径为R齿轮12
2啮合,齿轮2可绕O轴转动且和曲柄OB没有联系。设OA=OB=l,83、图示机构中齿轮1紧固在杆AC上,AB=O2212,=bsin,t,试确定t=,/2,秒时,轮2的角速度和角加速度。
2答案: ,=0 , ,= - lb,/R 22
A B 1 C
,
O 2 O 1 2
84、摩擦传动机构的主动轴?的转速为n=600r/min. 轴?的轮盘与轴?的轮盘接触,接触点按箭头A所示的方向移动。距离d的变化规律为d=10-0.5t其中d以cm计t以s计。已知r=5cm,R=15cm.求:(1) 以距离d表示轴?的角加速度;(2) 当d=r时,轮B边缘上一点的全加速度大小。
n A 2答案: ,=0 , ,= - lb,/R 22 B r
R d
085、如图所示半径为R的半圆形凸轮沿水平面向右运动,使杆OA绕定轴O, =30,杆端A与凸轮相接转动。OA=R。在图示瞬时杆OA与铅垂线夹角触,O与O在同一铅垂线上,凸轮的速度为u,加速度为a。试求该瞬时杆1
OA的角速度和角加速度。
o 答案: ,=, 3 u/3R (逆时针) , OA2 ,=,3 (a-u/R) /3R OA, A
u a O 1
86、如图所示平面机构,摇杆OM通过滑块使刻有直槽AB的圆盘绕O轴10转动。已知OM=l =100cm,图示瞬时,=60,摇杆OM转动的角速度,=2rad/s, 0
2角加速度3,=2 rad/s,转向如图所示。OM=R=20cm.试求该瞬时圆盘转动01
的角速度和角加速度。
2答案: , =5rad /s (逆时针) , , =77.94 rad /s (逆时针)
A M
, ,o 1 O,o
, B O
87、图示曲柄滑道机构中,杆BC为水平,而杆DE 保持铅垂。曲柄长OA=10cmrad/s 并以匀角速度,=20rad/s绕O轴转动,通过滑块A而使杆BC
0 沿水平直线往复运动。求当曲柄与水平直线的夹角,=30时,杆BC的速度。
答案: v=100cm/s
D B C A ,
O
E
88、 图示两种滑道摇杆机构中,已知OO=200mm,,=3rad/s.求图示位置121时杆OA的角速度,。 22
答案: (a) ,=1.5 ; (b) ,=2 22
A A
0 , , 11 300 30
O 1O 1
0030 30
O 2 O 2(b) (a)
A=OB=10cm,又OO=AB,且杆OA以匀角速度12121,=2rad/s绕O轴转动。AB杆上有可沿杆滑动的套筒C,此筒与CD杆相铰89、铰接四边形机构中O10接,机构的各部件都在同一铅垂面内。求当,=60时,CD杆的速度和加速度。
2答案: v=0.1m/s , a=0.346m/s O 2 O1 , ,
A B C
D
90、图示直角曲杆OBC绕O轴转动,使套在其上的小环M沿固定直杆OA滑动。已知OB=0.1m,OB与BC垂直,曲杆的角速度,=0.5rad/s,角速加度
0为零。求当,=60时,小环M的速度和加速度。
2答案: v=0.173m/s , a=0.35m/s MM
C O , A M
, B
20,=1rad/s. 角加速度, =1rad/s,,=30。求图示位置时导杆上C点91、图示曲柄滑道机构中,曲柄长OA=10cm,并绕O轴转动。在某瞬时,的加速度和滑块A在滑道中的相对加速度。 其角速度, o
22, 答案: a=13.66cm/s a=3.66cm/s cr030 A
B
C
92、如图所示,曲柄长OA=0.4m,并以等角速度,=0.5rad/s.绕O轴转动.由于曲
0柄的A端推动水平板B,而使滑杆C沿铅垂方向上升。求当,=30时滑杆C的速度和加速度。
B 2答案: v=0.173m/s , a=0.5m/s
A C , O ,
93、 剪切金属板的飞剪机结构如图。工作台AB的移动规律是s=0.2sin(,t/6),s0,=60.求该瞬时上刀片E相对于以m计,t以秒计,。滑块C带动上刀片E沿导柱运动以切断D,下刀片F固工作台运动的速度和加速度,并求曲柄OC转动的角速度及角加速度。 定在工作台上。设曲柄OC=0.6m,t=1秒时,
2答案: v=0.052m/s , a=0.0529m/s ; , =0.175rad /s , , =0.0352 rad rr2/s
s
C
E D A B F
, O
94、小车沿水平方向向右作加速运动,其加速度a=0.493m/s2。在小车上有一
2轮绕O轴转动,转动的规律为,=t,t以s计,,以rad计。当t=1s时,轮缘A点的位置如图所示。如轮的半径r=0.2m,求此时点A的绝对加速度。
2答案: a=0.746 m/s A
,
0 30 O A
a
A借助弹簧压在半径为R的偏心轮C上。1
95、图示偏心轮摇杆机构中,摇杆O偏心轮C绕轴O往复摆动,从而带动摇杆绕O轴摆动。设OC,OO时,轮C110的角速度为,,角加速度为零,,=60。求此时摇杆OA的角速度和角加速度。 1
2答案: ,=, /2 , ,=, 3 ,/12 11
A
c
, , o1o
96、杆OA长l,由推杆推动而在图面内绕点O转动,如图所示。假定推杆
的速度为v,其弯头高为a。试求杆端A速度的大小(表示为由推杆至点O的距离x的函数)。
答案: v22 =lav/(x+a) A
A
O
a v
OO O xO AO
O
97、 绕O转动的圆盘及直杆OA上均有一导槽,两导槽间有一活动销子M,=9rad/s1如图所示,b=0.1m。设在图示位置时,圆盘及直杆的角速度分别为和,=3rad/s。求此瞬时销子M的速度。 2
答案: v=0.529m/s M
A o2 30 M 1 1 O
b
98、当直角杆OAB绕O轴转动时,带动套在此杆和固定杆CD上的小环M运动。已知o,=2rad/s,OA=l=40cm,,=30.求小环M相对于杆OAB的速度。
答案: v=160cm/s r
B M D
l C O
A A
,绕O轴转动,并通过其上的销钉A带动导杆CD运动。然后再由导杆上的销钉B使摇杆OE摆动。若已知OA=r,轴O离1199、曲柄OA以等角速度水平线之距为l。求图示位置摇杆OE的角速度。 1
答案: ,=3r, /8l 1O1
A o 30l o
O 30 C D B
E
100、用球铰M连接的上下两滑块彼此能发生相对转动,杆OA杆OB分12别通过此两滑块,并以等角速度,=0.4rad/s和,=0.2rad/s绕各自的转轴旋12
转。求图示位置铰M分别相对于杆OA和OB的速度。 12
答案: v=0.45cm/s , v=1.2cm/s r1r2
4 3 3 4 0901 2 O
O2 1
2的匀加速度a沿Ox轴方向运动。物体P以匀相对加速度a=10,2 沿此斜面滑下;斜面与物体的初速度r101、斜面AB与水平成45:角,并以10cm/s均为零,物体的最初位置是由坐标:x=0,y=h来决定。求物体绝对运动的轨
迹、速度和加速度。
2答案: y= h-x/2 , v=10, 5 t cm/s , a=10, 5 cm/s
y A P
ar a B 450
x O
102、如图所示平面机构,由四杆依次铰接而成。已知AB=BC=2R,,与,绕A、E轴转动。在图12CD=DE=R,AB杆和DE杆分别以匀角速度示瞬时,AB与CD铅直,BC与DE水平。试求该瞬时BC杆转动的角速度和C点加速度的大小。
44答案: ,=0.5, (逆时针) , a=R, 64,+, / 2 BC2C12
B , C 2
D E
A
103、滚压用的机构如图所示。已知长为r曲柄以匀速度
,转动。某瞬时曲Oo柄转角是60,且曲柄与连杆垂直,圆轮的半径为R,且作无滑动的滚动,试求此瞬时圆轮的角速度。
答案:,=2, 3 r, /3R 0
A
r
, o
60? B
C O
104、如图所示,在筛动机构中,筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动。已
知曲柄OA的转速n=40r/min,OA=0.3m。当筛子BC运动到与点O在同OAO一水平线上时,,BAO=90。求此瞬时筛子BC的速度。
答案: v=2.513m/s BC
A , 60?
C B O
60?
105、图示一内啮合齿轮机构,齿轮A和B分别在E和D点与曲柄OD铰接。已知曲柄OD以匀角速度3rad/s绕O轴顺时针转动,R=9cm,r = 4cm,OE=8cm。设A
、B齿轮之间无相对滑动,齿轮B沿定齿轮C作纯滚动。当曲柄在水平位置时,求齿轮A上最低点P(EP,OD)的速度。
答案: v=104.8cm/s p
R O D E , C A B r P
106、半径为12cm的周转齿轮I由曲柄OA带动,沿另一个与其相同半径的固2。求周转齿轮上B和C两点的加速度。 定齿轮II做纯滚动。在某一瞬时,曲柄的角速度和角加速度各为2rad/s和 8rad/s22答案: a=96 cm/s , a=480 cm/s BC
C
A , , 1 B
O 2
107、具有相同半径R=10cm的两个圆环沿直线轨道向反方向作无滑动的滚
动。圆环中心的速度为常值,且v=5cm/s,v=20cm/s。设一小环M套在两AB圆环上,不计圆环厚度。当,=30:时,求小环M相对于每一圆环的速度及小环M的绝对速度。
答案: v=30cm/s , v=45cm/s , v=22.91cm/s r1r2M
M
B A A v v BA,
R R
108、半径为R的轮子沿水平线滚动而不滑动,如图所示。在轮上有圆柱部
分,其半径为r。将线绕于圆柱上,线的B端以速度v和加速度a沿水平方向运动。求轮的轴心O的速度和加速度。
=Rv/(R-r) , a=Ra/(R-r) oo答案: v
2R 2r O a v
B A
C
109、塔轮1半径为r=0.1m和R=0.2m,绕轴O转动的规律是2, = t -3t rad,并
通过不可伸长的绳子卷动动滑2,滑轮2的半径为r=0.15m。设绳子与各轮之2间无相对滑动,求t=1s时,轮2的角速度和角加速度;并求该瞬时水平直径上
2C、D、E各点的速度和加速度。(,=-1rad/s,,=2rad/s;)
22答案: v=0.05m/s , a=0.1 m/s ; v=0.2m/s , a=0.427 m/s ; CCDD22 v=0.1m/s , a=0.225 m/s ; ,=1rad/s , , =2 rad /sEE
,(t) O 1 r R
2 D E C
r 2
110、图示反平行四边形机构。AB=CD=40m,BC=AD=20m,曲柄AB以匀角
2速度3rad/s绕A轴转动。求当CD垂直于AD时,杆BC的角速度和角加速度。 ,= 8rad/s , ,=20 rad /s BCBC
答案: C
B
,
D A
111、曲柄滑块机构如下图所示。OA=40cm,套环M按规律AM=s=10t2cm
沿着连杆AB滑动。设t=2s时,,=30:,曲柄铅垂,曲柄的角速度,=1rad/s12和角加速度,=3rad/s。求该瞬时套环M的绝对速度和绝对加速度。 1
2 答案: v=77.27cm/s , a=95.94cm/sMM
s
A
M , 1B , 1, O
、B两点分别与杆AO、杆1
BO铰接。已知杆AO以匀角速度,绕O轴顺时针转动,211112、如图所示平面机构,直角三角板ABC在A0AO=r,AB=BC=BO=2r,,ABC=90. 在图示瞬时杆AO与杆BO铅垂,AC1212
水平。试求该瞬时C点的速度和加速度。
答案: v=r, , a=0 CC
A C
1 B O
O2
113、
机构由四根杆构成,杆OA和杆OB分别以角速度 ,和,按图示方1212
向转动。在该瞬时杆OA是铅垂的,杆AC和OB均为水平,而杆BC与铅12
垂线成30:角。已知OB=b,OA=b,3。试求此瞬时C点速度的大小。 21
22答案: v=b, 4,+,+2,, C1212
2 B
0 O2 30A C
1 O 1
C摆动。在连杆上装有两个滑块,滑块B在1
水平槽内滑动,而滑块D则在摇杆OC的槽内滑动,以使摆杆绕O轴摆动。11114、曲柄连杆机构带动摇杆O已知曲柄长OA=5cm,其绕O轴转动的角速度,=10rad/s 。在图示位置时曲柄
00与水平线成90角,摇杆与水平线成60角,距离OD=7 cm。求摇杆的角速1度。
答案: ,=6.186rad /s O1D
A 0 901 0 60B O O
D
C
115、半径为r的圆柱形磙子沿半径为R圆弧槽纯滚动。在图示瞬时,磙子
中心C的速度为v,、切向加速度a。求这时接触点A和同一直径上最高点cc
B的加速度。
,,2n2答案: a =vR / r(R-r) , a=2 a , a =v(2r-R) / r(R-r) ACBCBC
O
B
vC R a cr C A
,=12rad/s转动。已知O
116、图示双曲柄连杆机构的滑块B和E用杆BE连接。主动曲柄OA和从机构的尺寸为:OA=0.1m,OD=0.12m,AB=0.26m,BE=0.12m,DE=0.12,3 m 。动曲柄OD都绕O轴转动。主动曲柄OA以等角速度求当曲柄OA垂直于滑块的导轨方向时,从动曲柄OD和连杆DE的角速度。
答案: ,=17.32rad /s , ,=5.77rad /s ODDE
D A
o
O E
117、使砂轮高速转动的装置如图所示。杆OO绕轴O转动,转速为n.. O12142处用铰链连接一半径为r的活动齿轮?,杆OO转动时轮?在 212
半径为r的固定内齿轮上滚动,并使半径为r的轮?绕O轴转动。轮?上311
装有砂轮,随同轮?高速转动。已知r/ r=11,n=900r/min,求砂轮的转速。 3 14
答案:n=10800r/min
r2 O 2
4 r1 r3 O 1
118、曲柄OA以恒定的角速度,=2rad/s绕轴O转动,并借助连杆AB驱动半径为r的轮子在半径为R的圆弧槽中作无滑动的滚动。设
OA=AB=R=2r=1m。求图示瞬时点B和点C的速度与加速度。
2 2 答案: v =2m/s , v =2.828m/s , a =8m/s, a =11.31m/s BCBC
O1 C B A R r
O
119、重为P的气球,下端吊一重为Q的重物A,气球以加速度a直线上升,等于多1求:(1)绳子的张力;(2)如果重物A被抛掉,此后气球的加速度a少?(绳子重量及阻力忽略不计。)
答案:T=Q(a+g)/g a=a+ Q(a+g)/P 1
a
A
120、一物体M静止于固定光滑圆柱面的最高点A,由于受到 扰动,物体M开始沿柱面在铅直面内滑下,在到达B时与柱面脱离。求脱离时的角θ。 答案:θ=cos-10/ 2/3=4812
121、如图所示,半径为R的光滑大圆环上套有一质量为m 的小圆环M。
大圆环在水平面内以匀角速度ω绕通过O的铅垂轴转动。在初瞬时,θ=0,=2ω,求小环相对于大圆环的 0ω
运动微分方程,任意瞬时的相对速度的大小,以及大圆环对小圆环M的约束反力。
2,,,,sin;v,R2(1,cos);(答案:,,,,,r
,,,2N,mR,3(1,cos,),4cos),,2,,
R O
,
M MO
122、小车重P=2KN,车上有一人,重P=0.7KN,二者以共同速度V在光120滑的直线轨道上匀速行驶。若人以相对于车的水平速度u 向左方跳出,如图。求小车增加的速度。
u V 0 Pu答案:2,v,,0.52u) P,P12
123、小车重P=2KN,车上有一人,重P=0.7KN,开始时二者均静止。若12
人在车上由A朝B走过距离AB=L,求小车水平移动的距离b。(不计车与轨道之间的摩擦)
Pl(答案:2b,,0.52l) P,P12
A B
124、均质细直杆O,长为2L,重为W,绕通过O点的水平轴在铅垂面内 转动。当转动到与水平面成θ角时,角速度 和角加速度分别为ω、ε。求在 此瞬时支座O的反力。
答案: y
A W2 F,,,l(cos,,,sin,), oxO g C W2 F,W,l(,sin,,,cos,)oygX W ω ε
125、水平面上放一均质三棱柱A,在此三棱柱上又放一均质三棱柱B,两三棱柱的横截面都是直角三角形,质量分别为M和m,设各接触面都是光
滑的,求当 均质三棱柱B从图示位置沿A由静止滑下至水平面时,均质三b棱柱A所移动的距离s. B,,ma,b(答案:s, )M,m
A
a
的直角三棱体置于光滑的地面上,其一倾角为α;重量分别为3
126、重为PP、P的物块A、B,用一跨过滑轮C的绳相接;放在三棱体的斜面上,不12
计绳和滑轮的重量,且开始时都处于静止。求当物块B相对于三棱体以速 度运动u时,三棱体的速度。 C
答案:v,,u(Pcos,,Psin,)/(P,P,P) 12123C A B
u α
α
127、均质杆AD和BD长为l质量分别为6m和4m,铰接如图。开始时维
持在铅垂面内静止。设地面光滑,两杆被释放后将分开倒向地面。求D点落地时偏移多少。
答案: ,x,0.05l
D
AB60
128、已知OA杆重为P,长度为L,可绕过O点的水平轴在铅垂面内转
动,杆的A端用铰链铰接一半径为R、重为Q的均质圆盘。若初瞬时
OA杆处于水平位置,系统静止。求当OA杆转到任意位置时的角速度
和角加速度。
答案: A
O ,d,,dd,,dP,2Q3gθ ,?,,,,,cosdt,ddt,dP,3Q2lω ε P,2Q3g ,?,d,cos,,dP P,3Q2l
Q P,2Q3g两边积分得:,,sin,P,3Ql
129、均质直杆AB长为l=3m,质量为M=100Kg, 在图示位置时,绳BD水平,AB杆静止。若在A端作用一水平力P=1200N,求在此瞬时绳的张力,
杆与地面的摩擦系数为f=0.3。
B 答案: D 0 45
222,,,N,mg,ml,F,f(mg,ml),T,P,Fml 444A P 2,,2.403rad/s,N,1234N,F,370N,T,575N
130、一均质圆盘刚连于均质细杆OC上,可绕O轴在水平面内转动,已知
OC长L=0.3m,质量m=10Kg,圆盘半径r=0.15m,质量m=40kg,C为圆盘12的质心。若在杆上作用一常力偶M=20N.m,不计摩擦,求细杆OC的角加速度。
c 2答案:r ,,0.58rad/s
m 2 M m 1 o
131、已知OA杆重为200N,当杆处于水平位置时,C处的弹簧压缩了76mm,弹性系数为8750N/m。求当A处约束突然移去时,支座B的反力。 60cm 40cm F,0,F,,59N BxBy
答案:C B
A
132、重为W,长度为L的直杆AB和BC在B点铰接。若在C端作用一水平力,求此瞬时两杆的角加速度。
答案:30Fg6Fg ,,,;,,A BCAB7Wl7Wl
B
C F
133、如图所示,板重P 受水平力F作用 沿水平面运动,板与平面间的1
动摩擦 系数为f 。在板上放一重为P的实 心圆柱,此圆柱对板只滚动2
而不滑动, 求板的加速度。
,,F,f(P,P)g答案:12 a,(P,P/3)o12
F
134、质量均为m长度均为l的直杆OD和AB在D点刚接,且AD=BD,如图所示,求系统对垂直于图面且过O点的轴的转动惯量。
11317222答案: J,ml,ml,ml031212
O
B A D
的均质圆轮I放在水平面上。绳子的一端系在圆盘的1135、半径为R重为P
圆心O上,另一端绕过滑轮II后挂一物块A。已知滑轮II的半径为r,重为P,可视为均质圆盘;物块重P。设绳子的伸长和质量均忽略不计,绳23
子与滑轮间无相对滑动,圆盘I滚而不滑。若系统从静止开始运动,求重物
A下落距离h时,圆盘中心的加速度。
?Ø1
dv2gPRo3?Ø 2Ya,,I0Odt3P,P,2P123VO0 01rXP1OII
FC PN2
AV A
P3
136、均质圆柱体O和C的质量均为M,半径相等,可绕过点O 的水平轴转动。一绳绕在圆柱O上,绳的另一端绕在圆柱C上。求圆柱下落时,其
质心C的加速度及AB段绳的拉力T。
R O 1 ω0T,Mg 5V=0 V=0
M
g
C B , c
M
g
137、质量为m1的滑块A沿水平面以速度v移动,质量为m2的物块B沿滑块A以相对速度u
滑下,计算系统的动能。
11222(答案: ) T,mv,m(v,u,3vu)12B22v u A
0 30
138、图示系统,重物A、B通过动滑轮D和定滑轮C而运动。若重物A开始向下的速度为v。求当重物下落多大距离时,其速度将增加一倍。已知0
A和B的重量均为P,滑轮D、C可视为重量为Q,半径为r的均质圆盘,重物与水平面间的动摩擦系数为,绳子不可伸长,质量忽略不计,绳与f
轮间无相对滑动。
23v(10P,7Q)答案:o h,4g(P,Q,2Pf)
BB cr
D
A
139、重物A重P,挂在一根无重不可伸长的绳子上,绳子绕过固定滑轮D,并绕在鼓轮B上。由于重物下降,带动轮C沿水平轨道作纯滚动。鼓轮的
半径为r,轮C的半径为R,两者固结在一起,总重量为Q,对于水平轴O的回转半径等于ρ。求重物A的加速度。轮D的重量不计。
B2RP(R,r)g答案:C a,rDD222Q(R,,),P(R,r)O
AA
140、已知轮子半径为r,质量为m1,可视为均质圆柱,连杆AB长为L,质量为m2,可视为均质细杆滑块A质量为m3,可沿铅垂光滑轨道滑动。
滑块在最高位置(θ=0)受到微小挠动后,从静止开始运动。求当滑块到达
最低位置时轮子的角速度。
答案:6g(m,m)23, ,(3m,m)rA 12
C
B θ r O
141、均质圆轮半径为r,重Q,受到轻微挠动后,在半径为R的粗糙圆槽内往复滚动而无滑动。试以图示θ为变量建立圆轮的运动微分方程。
2,2dgO,sin,,0 23(,)Rrdt答案:?È
Rr C
142、图示三角柱体ABC的质量为M,放在光滑的水平面上,另一质量为
m、半径为r的均质圆柱体沿AB斜面向下作纯滚动。若斜面的倾角为α,求三角柱体的加速度。
答案:mgsin,2 a,M23M,m,2msin,
Ao
C,B
143、图示机构中,均质圆盘A和鼓轮B的质量分别为m1和m2,半径均为R,斜面的倾角为α。圆盘沿斜面做纯滚动,不计滚动摩擦并略去软绳的
质量,若在鼓轮上作用一力矩为M的不变的力偶,求: (1) 鼓轮的角加速度;
(2) 绳子的拉力;
(3) 轴承O的约束反力。
,2(M,mgRsin)31,,,(1),;(2)T,mgsin,mR1122(3m,m)R12
答案:,,,m(mgRsincos,3Mcos)12 (3)X,,O(3m,m)R12
,3m(M,mgRsin)211M, Y,mgsin,mg,O12(3m,m)R12BR
A
?Á
144、均质圆盘,质量为m,半径为r,可绕通过边缘O点且垂直于盘面的水平轴转动。设圆盘最高位置,无初速开始绕O轴转动,求当圆盘中心和轴的连线经过水平面的瞬时,圆盘的角速度、角加速度及轴承O的约束反力。
答案:r2gg4mgmg,,,,,,c ,2,X,YOO3r3r33
o
145、在行驶着的载重汽车上, 放置一个高h=2m,宽b=1.5m的柜子, 柜子的重心在其中点C, 问要使刹车时柜子不至于倾倒, 汽车的最大刹车加速度
不应超过多大? 假定汽车与地板间的摩擦力足够大, 柜子不会在车上滑动。
2答案: a,7.35m/s b
h C
146、均质梁AB重P, 中点系一绕在均质圆柱体上的不可伸长的绳子, 绳的质量略去不计, 圆柱体质量为m, 质心沿铅垂线向下运动。求梁支座A、B处的反力。
P l/2 l/2 答案:
B mgmgPPA ,,,,Y; YAB2626
C
mg
147、均质圆盘和均质杆质量均为m,连接如图所示。A、B处均为光滑铰链, 圆盘的直径与BC杆长均为l,设系统在铅垂平面内可自由摆动,设在杆端
点作用一水平力P, 试求此时圆盘和杆的角加速度。 A 4P21P ,,,,; 12 5ml5ml
l 答案:
B
l
P
C l
148、一等截面均质杆OA, 长为l,重P,在水平面内以匀角速度
,绕铅直轴O转动如图所示。试求在距转动轴h处断面上的轴向力, 并分析在哪个截面上的轴向力最大? , A
O 22l,hP2答案: ,S, 2lgh
l
149、如图所示, 轮轴O具有半径R和r,其对轴O的转动惯量为I,在轮,。 轴上系有两个物体, 各重P和Q。若此轮轴依顺时针转向转动, 试求转 轴的角加速度QrPR,答案: ,g,22R IgPRQr,,
O r R
Q P
150、圆柱形滚子重P=200N,被绳拉住沿水平面内滚动而不滑动, 此绳跨过滑轮B系一重物Q=100N,如图所示。求滚子中心的加速度。
答案: a=280cm/s
2
B
C Q
151、电绞车装在梁上, 梁的两端搁在支座上。设绞盘半径R=0,5m,其对的重物,求此时支座A、B1转轴的转动惯量为J,梁和绞车共重W,今在绞车上作用一不变力偶, 其所受的压力。 力偶矩为M,使绞车以等加速度a提升重为W
W11J,1N,(4W,4.5W,M),(4.5,)a (,)A1,88gR,答案: ,W11J1,NWWMa,(4,3.5,),(3.5,) (,)B1,gR88,
4m R
M
A B W
3,5m 4,5m
1 W
152、一平板的质量为m,对质心C的回转半径为
,,板可自由地绕水平轴O
转动, O轴到质心的距离为r,在图示位置, OC线为水平,平板由静止释放。(1)欲使平板的角加速度为最大,r应为多少;(2)求此时在O轴上
的反力的铅垂分量。
r
1答案: (1)r=,; (2) mg C 2O
,和,均为已知)。 153、已知图示曲柄边杆机构处于平衡状态, 在销钉A及活塞C上分别作
用有力Q和P。试求P与Q的比值(角
Pcos,cos,答案: ,Qcos(,,,)
Q
A C
P O B
154、图示结构在C点的支座反力。
答案: X2kN =2.25kN, Y=4.5kN 0.6m 0.2m CCB A G 0.4m
H
0.4m 3kN C
0.3m 0.3m
155、多跨静定梁由AB、BC、CE构成。梁重不计,荷载分布如图示。P=5kN,均布线荷载q=2kN/m,力偶矩m=12kN?m,求固定端A的约束反力和反力偶。
=0, Y=3kN, m=-4kN,m AAA
答案: XP q 2m C D
A B E m
3m 3m 3m 2m 4m
156、图示在曲柄式压榨机的销钉B上作用水平力P, 此力位于平面ABC内。作用线平分,ABC。设AB=BC,,ABC=2
,,各处摩擦及杆重不计, 求对物体的压力Q。
Q 1答案: Ptg, 2C
P B
A
157、在图示机构中, 曲柄OA上作用一力偶, 其矩为M, 另在滑块D上作用水平力P, 机构尺寸如图所示。求当机构平衡时,力P与力偶矩M和关系。 a O M
MA ctg2,答案: a
D C P l l
B
158、组合梁由铰链C连接梁AC和CE组成, 载荷分布如图所示。已知跨
度l=8m,P=4900N,均布线荷载集度 q=2450N/m。力偶矩M=4900N?m。求支座反力。
答案: N
=-2450N, N=14700N, N=2450N ABE
P 1m M q
C E B A D
2m 2m 2m 2m
159、图示滑轮系中各滑轮的半径相同,在D上悬挂重为P的物块, 要使物块保持平衡, 力Q的大小应为多少? 滑轮的重量不计。 1 Q,P A 4
答案:
Q B
P
160、图示一曲柄压榨机构,在曲柄OA上作用一力偶矩M=50kN?m的力偶,若OA=0.1m, BD=DC=DE=l=0.3m, ,OAB=90:,
,=15:, 各杆的自重不计, 机构在图示位置保持平衡, 求压榨力P的大小。
答案: P=1.886kN
A O M B
D
C E
P
161、求图示桁架中杆1与杆2的内力。
,,,,PPP(2PhPh)12312 ,,S,S12cos,a
答案: a 1P
h 2P 2 h
3 1 Ph
162、求图示桁架中1、2两杆的内力。
a a 答案:
D H ,21 G S,3P,S,01232
60 60 A B E F
P P a a a
163、组合构架如图所示,已知P=10kN,不计构件自重, 求1杆的内力。
3 S,PP 答案: 16
C A B
2m
1
2m 2m 2m 2m
164、已矩图示三角形结构, AB=BC=AC=a,在点C作用一铅直作用力P, 求杆AB的内力。
答案: S
P =5kN 1
C
B A
165、用虚位移原理求图示桁架中杆3的内力。已知AD=DB=6m,CD=3m,在节点D的载荷为P。
=P 3
C 答案: S
4 2 3m 5 D 1 3 B A
6m 6m
P
166、图示两重物系在细绳子的两端, 分别放在斜角为
,、,的斜面上,绳子绕过两定滑轮与一动滑轮相连, 动滑轮的轴上挂一重物W,如摩擦以及滑车与绳索的质量忽略不计, 试求平衡时P和P的值。 12
WW答案: P,P, , 122sin,2sin, P 2
P 1
W