第二章--刚体静力学基本概念与理论.doc

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1、第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1图120°30°200N400Nyx2-1求图中作用在托架上的合力FR。解：Fx=200cos30°－400sin30°=－26.8(N)Fy=400cos30°－200sin30°=－246.4(N)F245°60°F1习题2-2图yxx=83.8°,根据Fx、Fy的正负判断合力FR在第Ⅱ象限。2-2已知F1=7kN，F2=5kN,求图中作用在耳环上的合力FR。解：x=70.2°,根据Fx、Fy的正负判断合和在第Ⅲ象限。2-3求图中汇交力系的合力FR。(b)xy45°30°F1=30NF2=20NF3=40NAxy45°60°F1=600NF2=70

2、0NF3=500NA习题2-3图(a)解：（a）=84.33°，根据Fx、Fy的正负，判断合力在Ⅰ象限。（b）=22.5°，根据Fx、Fy的正负判断合力在第Ⅲ象限。2-4求图中力F2的大小和其方向角a。使a)合力FR=1.5kN,方向沿x轴。b)合力为零。xa70°F2F1=1.25kNA习题2-4图解：a)联立求解得：，b)联立求解得：，F2Aa30°F1=500NFR=750N2-5二力作用如图，F1=500N。为提起木桩，欲使垂直向上的合力为FR=750N，且F2力尽量小，试求力F2的大小和a角。习题2-5图解：在图示力三角形中，根据正弦定理ABCDG(b)TFAyFAxFD2-6画出

3、图中各物体的受力图。ABWFBFA(a)FoABC(d)FBFAFCGBFAFBAC(c)ABCDF(e)FACFByFBxACFACFCABDFByFBxFABCDEF(f)FBFAACFADEFDEFEDFDE′FCxFCyBCFBFED′FCx′FCy′ABCDqFAyFAxMAABFAyFAxFBy′FBx′FCD′MABDqFByFBxFDC′CDFDCFCD(g)习题2-6图2-7画出图中各物体的受力图。FAABFMFByFBxBAF2F1(c)FAyFAxFByFBxMA(a)(b)ABCFFAyFAxMAFCABFAyFAxMAFByFBxFCCBFBy′FBx′FABC(d

4、)FByFBxMBFAyFAxFAyFAxFCFABCFByFBxMBFC′习题2-7图2-8试计算图中各种情况下F力对o点之矩。FLao(a)FbLao(b)LaobP(d)PLaabo(c)习题2-8图解：(a)(b)(c)(d)2-9求图中力系的合力FR及其作用位置。(b)F1=8kNF4=6kNF3=6kNF2=5kNo2424y/mx/m(a)F1=5kN45°y/mF2=8kNF3=6kNF4=10kNM=6kN·mx/mo2424(d)F1=5kNM=6kN.mF3=6kNF2=8kNo2424y/mx/m(c)F1=6kNF4=8kNF3=6kNF2=10kNo24224y/

5、mx/m习题2-9图解：(a)将力向O点简化得主矢在第Ⅱ象限。将主矢向右平移h合力与主矢平行，距主矢1.32m。(b)1）将力向O点简化，得2）平行移动力FR。移动距离∴合力过O点，在Ⅰ象限。(c)将力向O点简化，得将主矢平移h合力为20.03kN，距O点1.01m与主矢平行。(d)1)将力向O点简化，得2）平行移动主矢FR合力平行y轴，距O点m2-10求图中作用在梁上的分布载荷的合力FR及其作用位置。ABq=4kN/m2m2m(b)ABqA=3kN/m3m1mqC=1kN/mC(c)(a)ABq1=600N/mq2=200N/m2m3m习题2-10图解：(a)将力简化到A点，主矢为合力距A

6、点合力作用在距A点0.79m的地方，方向向下。(b)将力简化到梁的中点∴合力作用在梁中点，方向向下。(c)合力大小为梯形的面积合力作用在梯形形心距A点为h，根据合力矩定理得，合力大小8kN，方向向下，距A端1.67m。2-11图示悬臂梁AB上作用着分布载荷，q1=400N/m，q2=900N/m,若欲使作用在梁上的合力为零，求尺寸a、b的大小。3maABbq11.5mmq2习题2-11图解：