工程力学C作业.docx

1、第 1 次作业36. 试 作 下 列 各 杆 件 的 受 力 图 。 ：37. 1-4 试 作 下 面 物 体 系 中 各 指 定 物 体 的 受 力 图 ： （ a） 圆 柱 体 O、 杆 AB 及 整 体 ； （ b） 吊 钩 G、 钢 梁 、 构 件 ；（ c） 折 杆 ABC、 圆 柱 体 O 及 整 体 ； （ d） 杆 AB 及 整 体 ；（ e） 棘 轮 O、 棘 爪 AB； （ f ） 梁 AB、 DE 和 滚 柱 C。38. 图示三铰刚架由 AB 和 BC 两部分组成，A、C 为固定铰支座，B 为中间铰。试求支座 A、C 和铰链 B 的约束力。设刚架的自重及摩擦均可不计。39

2、. 压路的碾子 O 重 P = 20 kN，半径 R = 400 mm。试求碾子越过高度 = 80 mm 的石块时，所需最小的水平拉力 Fmin。设石块不动。：F min = 15 kN40. 构架 ABCD 在 A 点受力 F = 1 kN 作用。杆 AB 和 CD 在 C 点用铰链连接，B 、D两点处均为固定铰支座。如不计杆重及摩擦，试求杆 CD 所受的力和支座 B 的约束力。41. 梁 AB 如图所示，作用在跨度中点 C 的力 F = 20 kN。试求图示两种情况下支座 A和 B 的约束力。梁重及摩擦均可不计。42. 如图 a 所示，重量为 P = 5 kN 的球悬挂在绳上，且和光滑的墙

3、壁接触，绳和墙的夹角为 30。试求绳和墙对球的约束力。（4 ）根据平衡条件列平衡方程。可先求出各力在 x、y 轴上的投影，如表 2-1 中所示，于是43. 重 P = 1 kN 的球放在与水平成 30角的光滑斜面上，并用与斜面平行的绳 AB 系住（图 2-15 a）。试求绳 AB 受到的拉力及球对斜面的压力。44. 45. 46. 已 知 AB 梁 上 作 用 一 矩 为 Me的 力 偶 ， 梁 长 为 l， 梁 重 及 摩 擦 均 不 计 。 试 求 在 图示 四 种 情 况 下 支 座 A、 B 的 约 束 力 。47. 汽 锤 在 锻 打 工 件 时 ， 由 于 工 件 偏 置 使 锤

4、头 受 力 偏 心 而 发 生 偏 斜 ， 它 将 在 导 轨 DA 和 BE 上 产 生 很 大 的 压 力 ， 从 而 加 速 导 轨 的 磨 损 并 影 响 锻 件 的 精 度 。 已 知 锻打 力 F = 1000 kN， 偏 心 距 e = 20 mm， 锤 头 高 度 h = 200 mm， 试 求 锻 锤 给 两 侧 导 轨的 压 力 。48. 机 构 OABO1， 在 图 示 位 置 平 衡 。 已 知 OA = 400 mm， O1B = 600 mm， 作 用 在 OA 上的 力 偶 的 力 偶 矩 之 大 小 Me1 = 1 N m。 试 求 力 偶 矩 Me2的 大 小

5、 和 杆 AB 所 受 的力 。 各 杆 的 重 量 及 各 处 摩 擦 均 不 计 。49. 图 中 ， 如 作 用 于 扳 手 上 的 力 F = 200 N， l = 0.40 m， = 60， 试 计 算 力 对 O 点 之矩 。50. 试 用 合 力 矩 定 理 计 算 图 中 力 对 O 点 之 矩 。51. 图 a 所 示 梁 AB 受 矩 为 Me = 300 N m 的 力 偶 作 用 。 试 求 支 座 A、 B 的 约 束 力 。第 2 次作业20. 压路的碾子 O 重 P = 20 kN，半径 R = 400 mm。试求碾子越过高度 = 80 mm 的石块时，所需最小的

6、水平拉力 Fmin。设石块不动。：F min = 15 kN21. 简 易 起 重 机 用 钢 丝 绳 吊 起 重 P = 2 kN 的 物 体 。 起 重 机 由 杆 AB、 AC 及 滑 轮 A、 D组 成 ， 不 计 杆 及 滑 轮 的 自 重 。 试 求 平 衡 时 杆 AB、 AC 所 受 的 力 （ 忽 略 滑 轮 尺 寸） 。：F AB = - 0.414 kN（压），F AC = - 3.146 kN（压）22. 在 简 支 梁 AB 上 ， 作 用 有 力 F = 50 kN， 试 求 支 座 A 和 B 的 约 束 力 。 不 计 梁 重 及 摩擦 力 。：23. 试 求

7、图 中 各 力 在 坐 标 轴 上 的 投 影 。 已 知 ： F1 = F2 = F4 = 10 kN， F3 = F5 = 15 kN， F6 = 20kN， 各 力 方 向 如 图 所 示 。解 ： 应 用 教 材 中 公 式 （ 2-3） 得 F1x = F1 = 10 kN， F1y = 0， F2x = 0， F2y = F2 = 10 kN F3x = F3 cos30= 15 0.866 kN = 12.99 kN F3y = F3 sin30= 15 0.5 kN = 7.50 kNF4x = F4 sin30= 10 0.5 kN = 5 kN F4y = - F4 cos

8、30= - 10 0.866 kN = - 8.66 kN F5x = F5 cos60= 15 0.5 kN = 7.50 kN F5y = - F5 sin60= - 15 0.866 kN = - 12.99 kN F6x = - F6 sin30= - 20 0.5 kN = - 10 kN F6y = - F6 cos30= - 20 0.866 kN = - 17.3 kN24. 在 图 示 结 构 中 ， A、 B、 C 处 均 为 光 滑 铰 接 。 已 知 F = 400 N， 杆 重 不 计 ， 尺 寸 如图 所 示 。 试 求 C 点 处 的 约 束 力 。：F Cx =

9、 880 N()，F Cy = 480 N()25. 左 端 A 固 定 而 右 端 B 自 由 的 悬 臂 梁 AB， 自 重 不 计 ， 承 受 集 度 为 q（ N/m） 的 满布 均 匀 荷 载 ， 并 在 自 由 端 受 集 中 荷 载 作 用 。 梁 的 长 度 为 l。 试 求 固 定 端 A 处的 约 束 力 。：F Ax = 0，F Ay = ql + F()，M A = ql2 + F l26. 试 分 别 求 图 中 两 根 外 伸 梁 其 支 座 处 的 约 束 力 。 梁 重 及 摩 擦 均 不 计 。： 27. 试 分 别 求 图 示 两 个 构 架 上 A、 B

10、处 所 受 到 的 约 束 力 。 不 计 构 件 自 重 及 各 处 的 摩擦 。 图 b 中 C 处 为 铰 链 。：28. 图 a 示 一 起 重 机 ， A、 B、 C 处 均 为 光 滑 铰 链 ， 水 平 梁 AB 的 重 量 P = 4 kN， 荷 载F = 10 kN， 有 关 尺 寸 如 图 所 示 ， BC 杆 自 重 不 计 。 试 求 杆 BC 所 受 的 拉 力 和 铰 链A 给 杆 AB 的 约 束 力 。： （ 1） 根 据 题 意 ， 选 AB 为 研 究 对 象 。29. 图 a 所 示 梁 AB， 其 A 端 为 固 定 铰 链 支 座 ， B 端 为 活

11、动 铰 链 支 座 。 梁 的 跨 度 为 l = 4a， 梁 的 左 半 部 分 作 用 有 集 度 为 q 的 均 布 荷 载 ， 在 D 截 面 处 有 矩 为 Me的 力 偶作 用 。 梁 的 自 重 及 各 处 摩 擦 均 不 计 。 试 求 A 和 B 处 的 支 座 约 束 力 。30. 一 汽 车 起 重 机 ， 车 身 重 P1， 转 盘 重 P2， 起 重 机 吊 臂 重 P3， 如 图 所 示 。 试 求 当吊 臂 在 汽 车 纵 向 对 称 面 内 时 ， 不 至 于 使 汽 车 翻 倒 的 最 大 起 重 量 Pmax。31. 试判别图示桁架中哪些杆其内力等于零，即所

12、谓“零杆”。你能否总结出判别零杆的规律？（a） DE ， EF， FG， BG (b) BC ， AC32. 自 重 P = 1.0 kN 的 物 块 置 于 水 平 支 承 面 上 ， 受 倾 斜 力 F 1= 0.5 kN 作 用 ， 并 分 别 如图 a、 b 中 所 示 。 物 块 与 水 平 支 承 面 之 间 的 静 摩 擦 因 数 f s= 0.40， 动 摩 擦 因 数 f d=0.30， 问 在 图 中 两 种 情 况 下 物 块 是 否 滑 动 ？ 并 求 出 摩 擦 力 。由 于 保 持 平 衡 所 需 的 摩 擦 力 F=0.433 kN Fmax=0.5 kN,因 此

13、 物 块 保 持 平 衡 ， 没 有 滑动 。 值 得 注 意 的 是 ， 此 时 的 摩 擦 力 F= 0.433 kN 是 由 平 衡 方 程 确 定 的 ， 而 不 是Fmax=0.5 kN。 只 有 在 临 界 平 衡 状 态 ， 摩 擦 力 才 等 于 最 大 静 摩 擦 力 Fmax。33. 图 示 物 块 A 置 于 斜 面 上 ， 斜 面 倾 角 =30, 物 块 自 重 P=350N， 在 物 块 上 加 一 水平 力 FT=100N, 物 块 与 斜 面 间 的 静 摩 擦 因 数 fs=0.35,动 摩 擦 因 数 fd=0.25。 试 问 物块 是 否 平 衡 ？ 并

14、求 出 摩 擦 力 的 大 小 和 方 向 。34. 如 图 所 示 ， 长 方 体 上 作 用 了 五 个 力 ， 其 中 ， F1=100 N, F2=150 N, F3=500 N, F4=200 N, F5=220 N, 各 力 方 向 如 图 中 所 示 。 且 a=5m, b=4m, c=3m。 试 求各 力 在 坐 标 轴 上 的 投 影 .35. 36. ：F 1x=130.0N， F1y=75N， F1z=260.0N， F2x=100.0N， F2y=119.0N， F2z=156.0N第 3 次作业22. 曲 柄 连 杆 机 构 的 活 塞 上 作 用 有 力 F = 400 N。 如 不 计 摩 擦 和 所 有 构 件 的 重 量 ， 问在 曲 柄 OA 上 应 加 多 大 的 力 偶 矩 Me方 能 使 机 构 在 图 示 位 置 平 衡 ？：23. 试求图示各杆 1-1和 2-2横截面上的轴力，并作轴力图。：24. 试求图示等直杆横截面 1-1，2-2 和 3-3上的轴力，并作轴力图。若横截面面积，试求各横截面上的应力。： 25. 试求图示阶梯状直杆横截面 1-1，2-2 和 3-3上的轴力，并作轴力图。若横截面面积 ，并求各横截面上的应力。：