理论力学习题及解答1

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1、理论力学习题及解答第一章静力学的基本概念及物体的受力分析1-1画出指定物体的受力图,各接触面均为光滑面。1-2画出下列指定物体的受力图,各接触面均为光滑,未画重力的物体的重量均不计。941-3画出下列各物体以及整体受力图,除注明者外,各物体自重不计,所有接触处均为光滑。(a)(b)(c)(d)(e)(f)第二章平面一般力系942-1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,设滑轮的大小及滑轮转轴处的摩擦忽略不计,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C

2、B所受的力。2-2用一组绳悬挂重P=1kN的物体,求各绳的拉力。2-3某桥墩顶部受到两边桥梁传来的铅直力P1=1940kN,P2=800kN及制动力T=193kN,桥墩自重W=5280kN,风力Q=140kN。各力作用线位置如图所示,求将这些力向基底截面中心O简化的结果,如能简化为一合力,试求出合力作用线的位置。2-4水平梁的支承和载荷如图所示,试求出图中A、B处的约束反力。2-5在图示结构计算简图中,已知q=15kN/m,求A、B、C处的约束力。2-6图示平面结构,自重不计,由AB、BD、DFE三杆铰接组成,已知:P=50kN,M=40kN·

3、m,q=20kN/m,L=2m,试求固定端A的反力。94图2-6图2-72-7求图示多跨静定梁的支座反力。2-8图示结构中各杆自重不计,D、E处为铰链,B、C为链杆约束,A为固定端,已知:qG=1kN/m,q=1kN/m,M=2kN·m,L1=3m,L2=2m,试求A、B、C处约束反力。图2-8图2-92-9支架由两杆AO、CE和滑轮等组成,O、B处为铰链,A、E是固定铰支座,尺寸如图,已知:r=20cm,在滑轮上吊有重Q=1000N的物体,杆及轮重均不计,试求支座A和E以及AO杆上的O处约束反力。图2-10图2-112-10在图示结构中,已知

4、:P1=1kN,P2=0.5kN,q=1kN/m,L1=4m,L2=394m,各构件自重不计。试求:(1)固定端A的反力;(2)杆BD的内力。2-11图示平面结构,销钉E铰接在水平杆DG上,并置于BC杆的光滑槽内,各杆重及各处摩擦均不计。已知:a=2m,F1=10kN,F2=20kN,M=30kN·m,试求固定端A、活动铰支座B及铰C的反力。2-12结构尺寸如图,B、C为光滑铰链,各构件自重不计,已知P=2kN,M=4kN·m,q=4kN/m,试求固定端D及支座A的约束反力。图2-122-13试计算图示桁架指定杆件的内力,图中长度单位为m,力的

5、单位为kN。图2-132-14物体A重P=10N,与斜面间摩擦系数=0.4。(1)设物体B重Q=5N,试求A与斜面间的摩擦力的大小和方向。(2)若物体B重Q=8N,则物体与斜面间的摩擦力方向如何?大小多少?图2-14图2-152-15均质杆的A端放在粗糙的水平面上,杆的B端则用绳子拉住,设杆与地板的摩擦角为,杆与水平面的夹角为45º。问:当绳子与水平线的倾角等于多大时,杆开始向右滑动。942-16图示为一制动设备的尺寸及支承情况,轮与杆DE间的静摩擦系数f=0.4,物块重Q=2000kN,r=L=10cm,R=2.5L,其余各杆重量不计,试求:

6、阻止物块下降所需的铅直力的大小,杆AB和DE均处于水平位置。图2-16图2-172-17用尖劈顶起重物的装置如图所示,重物与尖劈间的摩擦系数为f,其他有圆辊处为光滑接触,尖劈顶角为,且,被顶举的重物重量设为Q。试求:(1)顶举重物上升所需的P值;(2)顶住重物使其不致下降所需的P值。2-18一起重用的夹具由ABC和DEG两个相同的弯杆组成,并且由BE连接,B和E都是铰链,尺寸如图所示,试问要能提起重物Q,夹具与重物接触面处的摩擦系数f应为多大?第三章空间一般力系3-1图示空间构架由三根直杆组成,在D端用球铰连接,A、B和C端则用球铰固定在水平地

7、板上,若挂在D端的物重G=10kN,试求铰链A、B和C的反力。各杆重量不计。图3-1图3-23-2三连杆AB、AC、AD铰接如图。杆AB水平,绳AEG上悬挂重物P=10kN。在图示位置,系统保持平衡,求G处绳的张力T及AB、AC、AD三杆的约束力。94xy平面为水平面。3-3空心楼板ABCD,重Q=2.8kN,一端支承在AB的中点E,并在H、G两处用绳悬挂,已知,求H、G两处绳的张力及E处的反力。图3-3图3-43-4图示三圆盘A、B和C的半径分别为15cm、10cm和5cm。三轴OA、OB和OC在同一平面内,∠AOB为直角。在这三个圆盘上分别

8、作用力偶,组成各力偶的力作用在轮缘上,它们的大小分别等于10N,20N和P。如这三圆盘所构成的物系是自由的,求能使物系平衡的力P和角的大小。3-5图示

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