理论力学简明教程第四章例题静力学应用专题

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1、第四章静力学应用专题本例题全解覆盖由清华大学出版社《理论力学简明教程》教材例题，供配套使用。本课件适用条件:Windows系列操作系统；MicrosoftPowerpoint2003/2000/XP;必须安装公式编辑器，否则部分内容将出现乱码。说明第四章静力学应用专题平面简单桁架摩擦滚动阻力偶第四章静力学应用专题【例4-1】教材第59页平面悬臂桁架受力如图所示，已知尺寸d和载荷FA=10kN，FE=20kN，求各杆的受力。第四章静力学应用专题【例4-1】解对各杆进行编号，画出受力图由受力图可判断零杆：③⑦杆②⑥受力相等

2、；杆④⑧受力相等：第四章静力学应用专题【例4-1】解节点A：节点C：第四章静力学应用专题【例4-1】解节点B：节点D：第四章静力学应用专题【例4-1】解节点E：第四章静力学应用专题【例4-2】教材第60~61页用截面法求如图所示平面桁架中杆④、⑤、⑥的内力。第四章静力学应用专题【例4-2】解(1)以整体为研究对象，计算约束反力FB第四章静力学应用专题【例4-2】解(2)如图取假想截面，并取截面的右半部分作为研究对象。第四章静力学应用专题【例4-2】解第四章静力学应用专题【例4-3】教材第61页已知如图所示桁架的载荷F和尺寸

3、d。试用截面法求杆FK和JO的受力。第四章静力学应用专题【例4-3】解如图取假想截面，并取截面的上半部分作为研究对象。第四章静力学应用专题【例4-3】解第四章静力学应用专题【例4-4】教材第64页如图所示物块与斜面间的静摩擦因数fs=0.10，动摩擦因数f=0.08，物块重W=2000N，水平力F1=1000N。问是否平衡，并求摩擦力。第四章静力学应用专题【例4-4】解物体若平衡，需求静摩擦力；若不平衡，需求动摩擦力。可先按平衡求需多大静摩擦力，并与最大静摩擦力进行校核。物块有向下滑动的趋势，为保持平衡，静摩擦力沿斜面向上

4、，坐标及受力如图第四章静力学应用专题【例4-4】解Fs为负值，说明实际方向沿斜面向下，物体可能的运动是向上。实际最大静摩擦力:不平衡，向上滑动动摩擦力沿斜面向下:第四章静力学应用专题【例4-5】教材第64页如图所示均质箱体的宽度b=1m，高h=2m，重W=20kN，放在倾角q=20°的斜面上。箱体与斜面之间的静摩擦因数fs=0.20。今在箱体的点C处系一软绳，作用一与斜面成j=30°角的拉力F。已知BC=a=1.8m，问拉力F多大，才能保证箱体处于平衡。第四章静力学应用专题【例4-5】解(1)设箱体处于向下滑动的临界平衡状

5、态即当拉力F=4.02kN时，箱体处于向下滑动的临界平衡状态。第四章静力学应用专题【例4-5】解(2)设箱体处于向上滑动的临界平衡状态。即当拉力F=11.0kN时，箱体处于向上滑动的临界平衡状态。第四章静力学应用专题【例4-5】解(3)设箱体处于绕左下角A向下翻的临界平衡状态。负号表示F为推力时才能使箱体向下翻倒，因软绳只能传递拉力，故箱体不可能向下翻倒。第四章静力学应用专题【例4-5】解(4)设箱体处于绕右下角B向上翻的临界平衡状态综合上述4种状态可知，要保证箱体处于平衡状态，拉力F必须满足第四章静力学应用专题【例4-6

6、】教材第66页如图所示为攀登电线杆用的脚套钩。已知套钩的尺寸l，电线杆直径D，静摩擦因数fs，求套钩不致下滑时脚踏力F的作用线与电线杆中心线的距离d。第四章静力学应用专题【例4-6】解法1-解析法临界状态:套钩的受力分析图假设A,B两处达到最大静摩擦力，联立上面的平衡方程得到经判断:第四章静力学应用专题【例4-6】解法2-几何法利用摩擦角临界状态的全反力第四章静力学应用专题【例4-6】解法2-几何法利用摩擦角若d≥l/(2fs)FA,FB必然位于摩擦角的范围之内。第四章静力学应用专题【例4-7】教材第67页如图所示卷线轮重

7、W=10kN，轮半径R=1m，r=0.8m，静止放在粗糙水平面上。绕在轮轴上的线的拉力FT与水平面成q=30°角。卷线轮与水平面间的静摩擦因数fs=0.20，滚阻系数d=5mm。求(1)维持卷线轮静止时线的拉力FT的大小；(2)保持FT力大小不变，改变其方向角q，使卷线轮匀速纯滚动（只滚不滑）的条件，设匀速纯滚动时滚动阻力偶Mf=FN·d。第四章静力学应用专题【例4-7】解【分析】卷线轮失去静止平衡的情形有两种：开始滑动和开始滚动。考虑卷线轮为非临界平衡状态的受力图第四章静力学应用专题【例4-7】解因为：可得：第四章静力学

8、应用专题【例4-7】解（1）保持卷线轮静止的条件不滑动条件：根据：根据：不滚动条件：第四章静力学应用专题【例4-7】解（2）卷线轮匀速纯滚动的条件根据前面的结果：整理得：谢谢欢迎光临基础力学教研学论坛http://www.lixuecn.org