1、6-9 已知物体重 W=100 N,斜面倾角为 30o(题 6-9 图 a, tan30o=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?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; 0.3830.572.ofsftgtg(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 cos32 NsFfW(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;(4)
2、画封闭的力三角形,求力 F;sinsin9082.9 NioffofWF6-10 重 500 N 的物体 A 置于重 400 N 的物体 B 上,B 又置于水平面 C 上如题图所示。已知fAB=0.3,f BC=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 200 N,情况又如何?WfWFfFR WFFR+fF30oABCW(a) W(b)F解:(1) 确定 A、 B 和 B、 C 间的摩擦角: 12arctg16.73ofABCf(2) 当 A、 B 间的静滑动摩擦力达到最大时,画物体 A 的受力图和
3、封闭力三角形;1111sini80930s2 Ni6Aoof ffoFW(3) 当 B、 C 间的静滑动摩擦力达到最大时,画物体 A 与 B 的受力图和封闭力三角形;2222sini180930s4 Ni6ABoof ffoFW(4) 比较 F1 和 F2; 12F物体 A 先滑动;(4) 如果 WB=200 N,则 WA+B=700 N,再求 F2;221sin183 N60fABo物体 A 和 B 一起滑动;6-11 均质梯长为 l,重为 P,B 端靠在光滑铅直墙上,如图所示,已知梯与地面的静摩擦因数 fsA,求平衡时 =?F130oAFR1 WAf1WA FR1F130of1F230oA
4、BCWA+BFR2f230oWA+B FR2f2F2解:(1) 研究 AB 杆,当 A 点静滑动摩擦力达到最大时,画受力图( A 点约束力用全约束力表示);由三力平衡汇交定理可知,P 、 FB、 FR 三力汇交在 D 点;(2) 找出 min 和 f 的几何关系; minminiminstacos21ttarc2ffsAsll(3) 得出 角的范围; 190arctosAf6-13 如图所示,欲转动一置于 V 槽型中的棒料,需作用一力偶,力偶矩 M=1500 Ncm,已知棒料重 G=400 N,直径 D=25 cm。试求棒料与 V 型槽之间的摩擦因数 fs。解:(1) 研究棒料,当静滑动摩擦力
5、达到最大时,画受力图( 用全约束力表示);M45o45oPABClPABCminlDffFRFBM45o45oGffFR1FR2GFR1FR2(/4)-fO(2) 画封闭的力三角形,求全约束力; 1 2cos sin44RfRfFGFG(3) 取 O 为矩心,列平衡方程; 12()0: sinsi0RfRfDMM4i20.3fMG1.5of(4) 求摩擦因数; tan0.23sff6-15 砖夹的宽度为 25 cm,曲杆 AGB 与 GCED 在 G 点铰接。砖的重量为 W,提砖的合力F 作用在砖对称中心线上,尺寸如图所示。如砖夹与砖之间的摩擦因数 fs=0.5,试问b 应为多大才能把砖夹起(
6、b 是 G 点到砖块上所受正压力作用线的垂直距离)。解:(1) 砖夹与砖之间的摩擦角: arctnrta0.52.6ofsf(2) 由整体受力分析得:F=W(2) 研究砖,受力分析,画受力图;(3) 列 y 方向投影的平衡方程; 0: 2sin0 1.57yRfFW(4) 研究 AGB 杆,受力分析,画受力图;WFBGED25cm3cm3cmbAWf fFR FRy(5) 取 G 为矩心,列平衡方程; ()0: sin3cos9.5010.5 mRfRfMFFbb6-18 试求图示两平面图形形心 C 的位置。图中尺寸单位为 mm。解:(a) (1) 将 T 形分成上、下二个矩形 S1、 S2,
7、形心为 C1、 C2;(2) 在图示坐标系中,y 轴是图形对称轴,则有:x C=0(3) 二个矩形的面积和形心; 21 12507 m 5 100mCSy(4) T 形的形心;x2005050150y(a)yx801201010(b)FBG3cmbAFRfFGxFGyx2005050150yC2CS20750210153.6 mCixSy(b) (1) 将 L 形分成左、右二个矩形 S1、 S2,形心为 C1、 C2;(3) 二个矩形的面积和形心; 21 112 201 m 5 60 m745CCSxy(4) L 形的形心; 20719.7 1653.4 miCixSy6-19 试求图示平面图
8、形形心位置。尺寸单位为 mm。解:(a) (1) 将图形看成大圆 S1 减去小圆 S2,形心为 C1 和 C2;200 100160xy(a)C O10030 30604020yxC(b)C1S1yx801201010C2C S2200 100160xyC OC1S1C2 S2(2) 在图示坐标系中,x 轴是图形对称轴,则有:y C=0(3) 二个图形的面积和形心; 221 1204 m 086 CSx(4) 图形的形心; 4019.05 60iCxSy(b) (1) 将图形看成大矩形 S1 减去小矩形 S2,形心为 C1 和 C2;(2) 在图示坐标系中,y 轴是图形对称轴,则有:x C=0(3) 二个图形的面积和形心; 21 1260190 m 605 CSy(4) 图形的形心;0192065064. CixSy10030 30604020yxC C1C2S1S2