工程力学答案解析

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1、3-5四连杆机构在图示位置平衡。已知OA=60cm，BC=40cm，作用BC上的力偶的力偶矩大小为M2=1N.m，试求作用在OA上力偶的力偶矩大小M1和AB所受的力FAB所受的力。各杆重量不计。OACBM2M130o解：(1)研究BC杆，受力分析，画受力图：CBM230oFBFC列平衡方程：(2)研究AB（二力杆），受力如图：ABF’BF’A可知：(3)研究OA杆，受力分析，画受力图：OAM1FAFO列平衡方程：3-8在图示结构中，各构件的自重都不计，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的约束力。AM2B

2、CDllll解：(1)取BC为研究对象，受力分析，画受力图；M2BCFBFC(2)取DAC为研究对象，受力分析，画受力图；ACDF’CFAFD画封闭的力三角形；FAF’CFD解得4-5AB梁一端砌在墙内，在自由端装有滑轮用以匀速吊起重物D，设重物的重量为G，又AB长为b，斜绳与铅垂线成a角，求固定端的约束力。ABaCDbABaCGbFAxFAyyxMAG解：(1)研究AB杆(带滑轮)，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(2)选坐标系Bxy，列出平衡方程；ABCDaMqaaa4-16由AC和CD构成的复合梁通过铰链C连接，

3、它的支承和受力如题4-16图所示。已知均布载荷集度q=10kN/m，力偶M=40kN×m，a=2m，不计梁重，试求支座A、B、D的约束力和铰链C所受的力。CDMqaaFCFDxdxqdxyx解：(1)研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)；(2)选坐标系Cxy，列出平衡方程；(3)研究ABC杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)；yxABCaqaF’CFAFBxdxqdx(4)选坐标系Bxy，列出平衡方程；4-18由杆AB、BC和CE组成的支架和滑轮E支持着物体。物体重12kN。D处亦为铰链连接，尺寸如题4-18

4、图所示。试求固定铰链支座A和滚动铰链支座B的约束力以及杆BC所受的力。ABW1.5mCDE1.5m2m2mxyAB1.5mCDE1.5m2m2mFAyFAxFBWW解：(1)研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(2)选坐标系Axy，列出平衡方程；(3)研究CE杆(带滑轮)，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；CDEWWFDyFDxFCBa(4)选D点为矩心，列出平衡方程；约束力的方向如图所示。ABW600CDE8003004-19起重构架如题4-19图所示，尺寸单位为mm。滑轮直径d=200mm，钢丝绳的倾斜部

5、分平行于杆BE。吊起的载荷W=10kN，其它重量不计，求固定铰链支座A、B的约束力。ABW600CDE800300FByFBxFAyFAxWxy解：(1)研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(2)选坐标系Bxy，列出平衡方程；(3)研究ACD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；ACDFAyFAxFDyFDxFC(4)选D点为矩心，列出平衡方程；(5)将FAy代入到前面的平衡方程；约束力的方向如图所示。ABCDEFF45o4-20AB、AC、DE三杆连接如题4-20图所示。DE杆上有一插销F套在AC杆的导槽内

6、。求在水平杆DE的E端有一铅垂力F作用时，AB杆上所受的力。设AD=DB，DF=FE，BC=DE，所有杆重均不计。解：(1)整体受力分析，根据三力平衡汇交定理，可知B点的约束力一定沿着BC方向；(2)研究DFE杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；DEFFDyFDx45oBFF(3)分别选F点和B点为矩心，列出平衡方程；(4)研究ADB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；ABDF’DyF’DxFAyFAxFBxy(5)选坐标系Axy，列出平衡方程；6-9已知物体重W=100N，斜面倾角为30o(题6-9图a，tan

7、30o=0.577)，物块与斜面间摩擦因数为fs=0.38，f’s=0.37，求物块与斜面间的摩擦力？并问物体在斜面上是静止、下滑还是上滑？如果使物块沿斜面向上运动，求施加于物块并与斜面平行的力F至少应为多大？W(a)aW(b)aF解：(1)确定摩擦角，并和主动力合力作用线与接触面法向夹角相比较；Waajf(2)判断物体的状态，求摩擦力：物体下滑，物体与斜面的动滑动摩擦力为(3)物体有向上滑动趋势，且静滑动摩擦力达到最大时，全约束力与接触面法向夹角等于摩擦角；WaFajfFRWFFRa+jfa(4)画封闭的力三角形，求力F；

8、F30oABC6-10重500N的物体A置于重400N的物体B上，B又置于水平面C上如题图所示。已知fAB=0.3，fBC=0.2，今在A上作用一与水平面成30o的力F。问当F力逐渐加大时，是A先动呢？还是A、B一起滑动？如果B物体重为200N，情况又如何？解：(1)确定A、B和B、C间的