物体受力分析和静力学平衡方程.doc

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1、第一章物体的受力分析和静力学平衡方程1-1两球自重为和，以绳悬挂如图。试画：（1）小球（2）大球（3）两球合在一起时的受力图。答：（1）小球受力图：约束来源：柔绳，光滑面。（2）大球受力图：（3）两球受力图：约束来源：柔绳，光滑面。约束来源：柔绳。1-2某工厂用卷扬机带动加料车C沿光滑的斜轨上升到炉顶倒料，如图。已知料自重为G，斜轨倾角为α，试画加料车（连轮A及B）的受力图。答：约束类型：光滑面，柔软体。1-3如图所示，试画出AB杆的受力图。答：三力汇交，A固定铰链，B可动铰链1-4棘轮装置如图所示。

2、通过绳子悬挂重量为G的物体，AB为棘轮的止推爪，B处为平面铰链。试画出棘轮的受力图。答：NA=NB二力杆，光滑面，柔绳，作用力与反作用力1-6化工厂中起吊反应器时为了不致破坏栏杆，施加一水平力F，使反应器与栏杆相离开（如图）。已至此时牵引绳与铅垂线夹角为，反应器重量G为30kN，试求水平力F的大小和绳子的拉力。答：（1）选取研究对象：反应器（2）取分离体，花受力图（3）建立坐标系XOY（4）写平衡方程，联立解得1-7重量为G=2kN的球搁在光滑的斜面上，用一绳把它拉住（如图）。已知绳子与铅直墙壁的夹角

3、为，斜面与水平面的夹角为，求绳子的拉力和斜面对球的约束反力。答：（1）研究对象：球（2）受力图（3）建立坐标系XOY（4）写平衡方程1-8用三轴钻床在水平工件上钻孔时，每个钻头对工件施加一个力偶（如图）。已知三个力偶的矩分别为：，固定工件的两螺栓A和B与工件成光滑接触，两螺栓的距离l=0.2m，求两螺栓受到的横向力。答：（1）研究对象：工件（2）受力分析（3）建立坐标系XBY（4）写平衡方程则两螺栓所受到的力均为22kN，方向如图所示。1-10如图1-8所示，有一管道支架ABC。A、B、C处均为理想的

4、圆柱形铰链约束。已知该支架承受两管道的重量均为G=4.5kN，图中尺寸均为mm。试求管架中梁AB和杆BC所受的力。答：（1）研究对象：AB杆，BC杆（2）取分离体，画受力图（3）建立坐标系：XAY（4）写平衡方程答：BC杆所受到的力为8.64KN，方向如图所示，AB杆在A处收到的水平力为6.11KN，方向与图是相反，垂直力为2.89KN，方向如图。1-11活动梯子放在光滑的水平地面上，如图所示。梯子由BC及AC两部分组成，每部分各重150N，彼此用铰链C及绳子EF连接。今有一人，重为G=600N，站在

5、D处，尺寸如图所示。试求绳子EF的拉力及A、B两处的约束反力。解：（1）研究对象：①整体；②BC部分（2）受力图：（3）建立坐标系：XAY，XBY（4）写平衡方程：①整体：②BC杆：1-13如图所示结构，B、E、C处均为铰链。已知F=1kN，试求得A处反力以及杆EF和杆CG所受的力。解：（1）研究对象：AB杆，BC杆（2）受力分析：（3）建立坐标系：XAY，XBY（4）写平衡方程：