理论力学作业

理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩1模块1静力学公理和物体的受力分析一、补充题1.1按照规范的方法(指数或字母前缀)表达下列数据3784590008N应为：或0.0000003563m350708kN=()N86Mg=()kg2017.3=28=1.2如果已知矢量A=8i+2j–4k,和B=1.5i-2j+0.4k求:1、A+B2、A-B3.A,B的模及单位矢量4.AB5.AB理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩2二、受力图1-1画出各物体的受力图。下列各图中所有接触均处于光滑面，各物体的自重除图中已标出的外，其余均略去不计。1-2画出下列各物体系中各指定研究对象的受力图。接触面为光滑，各物自重除图中已画出的外均不计。CAqFB(a)ABF(b)ABBCA(c)ABCP2ABP1CABCDFEP(a)CDABCFABCDFEPPABC(b)(销钉)BCABBC理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩3模块2平面汇交力系与平面力偶系d)PP1ABCDPP1CDABC..理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩42-1铆接薄板在孔心A、B和C处受三力作用，如图所示。F1=100N，沿铅直方向；F2=50N，沿水平方向，并通过点A；F3=50N，力的作用线也通过点A，尺寸如图。求此力系的合力。2-2图示结构中各杆的重量不计，AB和CD两杆铅垂，力F1和F2的作用线水平。已知F1=2kN，F2=lkN，CE杆与水平线的夹角为300，求体系平衡时杆件CE所受的力。ABCEDF2F1理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩52-3在水平梁上作用着两个力偶，其中一个力偶矩M1=60kN.m，另一个力偶矩M2=40kN.m，已知AB=3.5m，求A、B两支座处的约束反力。2-4压榨机构如图所示，杆AB、BC的自重不计，A、B、C处均为铰链连接。油泵压力F=3kN，方向水平，h=20mm，l=150mm，试求滑块C施于工件的压力。模块3平面任意力系与摩擦ABChllFM1ABC3.5mM2理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩63-1露天厂房立柱的底部是杯形基础，立柱底部用混凝土砂浆与杯形基础固连在一起，已知吊车梁传来的铅直载荷F=60kN，风荷q=2kN/m，又立柱自身重P=40kN，a=0.5m，h=10m，试求立柱底部的约束反力。3-2试求下列各梁的支座反力3-3悬臂式吊车的结构简图如图所示，由DE、AC二杆组成，A、B、C为铰链连接。已知P1=5kN，P2=1kN，不计杆重，试求杆AC杆所受的力和B点的支反力。aFPqhA(a)AqCqaBaaF=20kN(b)0.8mC0.8m0.8m0.8mABDq=2kN/mM=8kN.m理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩73-4由AC和CD构成的组合粱通过铰链C连接，它的支承和受力如图所示，已知均布载荷强度q=10kN/m，力偶矩M=40kN.m，不计梁重，求支座A、B、D的约束反力和铰链C处所受的力。3-6如图所示组合梁由AC和DC两段铰接构成，起重机放在梁上，已知起重机重P=50kN，重心在铅直线EC上，起重载荷P1=10kN，如不计梁重，求支座A、B和D三处的约束反力。60˚BCAD2m2.5m1mP2P1EM2mA2m2m2mBCDq理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩8＊3-7构架如示，重物P=800N，挂于定滑轮A上，滑轮直径为20cm,不计构架杆重和滑轮重量，不计摩擦。求C、E、B处的约束反力。3.8平面桁架受力如图所示。已知F1=10kN，F2=F3=20kN，试求桁架4,5,7,10各杆的内力。ABCD1m3m3m6m1m4mP1PEPABCED40cm30cm40cm理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩93.9重P=100N的长方形均质木块放置在水平地面上，尺寸如图所示。木块与地面间的摩擦系数ƒs=0.4，求木块能保持平衡时的水平力F的大小。F100ABCD160P理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩10书中53页里的11题模块4空间力系理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩114-1在图示力系中，F1=100N，F2=300N，F3=200N，各力作用线位置如图所示，求力系向点O简化的结果。4-2如图所示的空间构架由三根杆件组成，在D端用球铰链连接，A、B和C端也用球铰链固定在水平地板上。今在D端挂一重物P=10kN，若各杆自重不计，求各杆的内力。4-3如图所示，三圆盘A、B、C的半径分别为15cm、10cm、5cm，三根轴OA、OB、OC在同一平面内，∠AOB为直角，三个圆盘上分别受三个力偶作用，求使物体平衡所需的力F和α角。4-4某传动轴由A、B两轴承支承。圆柱直齿轮的节圆直径d=17.3cm，压力角=20º，在法兰盘上作用一力偶矩为M=1030N.m的力偶，如轮轴的自重和摩擦不计，求传动轴匀速理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩12转动时A、B两轴承的约束反力。4-5在半径为R的圆面积内挖出一半径为r的圆孔，求剩余面积的重心坐标。4-6求图示型材截面形心的坐标。xyzFDABM22cm12.2cmERR/22rOxyFM理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩13模块5点的运动学理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩145-1题示曲线规尺各杆长分别为OA=AB=20cm，CD=DE=AC=AE=5cm。如杆OA以等角速度5rad/s绕O轴转动，并且当运动开始时，杆OA水平向右，求尺上D点的运动方程和轨迹。5-2图示摇杆滑道机构，销子M同时在固定的圆弧BC和摇杆OA的滑槽中运动。BC弧的半径为R，摇杆绕O轴以匀角速度ω转动，O轴在BC弧所在的圆周上，开始时摇杆处于水平位置；试分别用直角坐标法和自然法求销子M的运动方程，速度及加速度。（答案：见教材）5-3试分别写出图示各平面机构中A点与B点的速度和加速度的大小，并在图上画出其方向。O1MOyωCBAxyωDCBAxEO理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩15;__________,___________,___________;__________,___________,___________nBBBnAAAaavaava;__________,___________,___________;__________,___________,___________nBBBnAAAaavaavb;__________,___________,___________;__________,___________,___________nBBBnAAAaavaavc5-4圆盘作定轴转动，轮缘上一点M的加速度a分别有图示三种情况，试判断在这三种情况下，圆盘的角速度和角加速度哪个为零，哪个不为零。图(a)的=，=；图(b)的=，=；图(c)的=，=。5-5搅拌机的构造如图所示。已知RBOAO21，ABOO21，杆AO1以不变的转速n转动。试求构件BAM上的M点的运动轨迹及其速度和加速度。MOaMOaMOa(a)(b)(c)AOBAαωbL/2L/2R(a)BOαω(b)O2L/2L/2RO1AωαbBR(c)理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩165-6在图示机构中，已知mrAMBOAO2.021，ABOO21。若轮O1按t的规律转动。求当t=0.5s时，AB杆上M点的速度和加速度。5-7杆OA长L，由推杆BC通过套筒B推动而在图面内绕点O转动，如图所示。假定推杆的速度为v，其弯头高为b。试求杆端A的速度的大小（表示为由推杆至点O的距离x的函数）。MBAO1O2φMO1O2nAB理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩175-8在图a和b所示的两种机构中，已知sradmmbOO/3,200121。求图示位置时杆AO2的角速度。5-9图示四连杆平行形机构中，mm10021BOAO，AO1以等角速度rad/s2绕1O轴转动。杆AB上有一套筒C，此筒与滑杆CD相铰接。机构的各部件都在同一铅直面内。求当60时，杆CD的速度和加速度。vxOBAbC30ºO2ω1O130ºAbO230º30ºω1O1Ab理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩185-10径为R的半圆形凸轮C等速u水平向右运动，带动从动杆AB沿铅直方向上升，如图所示。求30时杆AB相对于凸轮和速度和加速度。（答案：见教材）模块6刚体的平面运动6-1如图所示，在筛动机构中，筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动。已知曲柄OA的CDO2φωO1BAφuBAC理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩19转速min/r40n，mrOA3.0。当筛子BC运动到与点O在同一水平线上时，90BAO。求此瞬时筛子BC的速度。6-2曲柄O角速度ω=2rad/s绕轴O转动，带动等边三角形ABC作平面运动。板上点B与杆O1B铰接，点C与套筒铰接，而套筒可在绕轴O2转动的杆O2D上滑动。OA=AB=BC=CA=O2C=1m，当OA水平，AB⊥O2D，O1B与BC在同一直线上时，求杆O2D的角速度ω2。6-3图示平面机构中，曲柄OA以匀角速度ω绕O轴转动，半径为r的圆轮沿水平直线轨道作纯滚动。rROA2。在图示位置时，60。试求该瞬时轮缘上C点的速度和轮的角加速度。A60º60º60ºωCBOAOO1O2DCBω2ω理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩206-4在图示四连杆机构中，已知cm25,cm101BOABOA。在图示位置时，OA杆的角速度ω＝2rad／s，角加速度α＝3rad／s2，O、A、B位于同一水平线上，且垂直于O1B。试求该瞬时：（1）AB杆的角速度和角加速度；（2）O1B杆的角速度和角加速度。6-5在图示平面机构中，已知：OA=CD=1m，AB=DE=2m，铰链C为AB杆中点。在图示瞬时，030，OA水平，AB铅直，OA杆的角速度4rad/s，角加速度0。试求此瞬时DE杆的角速度E。αOωO1BArφOωCBAOA理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩216-6在图示机构中，曲柄OA长为r，绕轴O以等角速度o转动，rAB6，rBC33。求图示位置时，滑块C的速度和加速度。模块7动力学基本方程与动量定理7-1如图所示，在曲柄滑道机构中，活塞和活塞杆质量共为50kg。曲柄OA长0.3m，绕O轴作匀速转动，转速为minr/120n。求当曲柄在0和90时，作用在构件90ºB60º60ºωOCAOEBDωCφφ理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩22BDC上总的水平力。7-2半径为R的偏心轮绕O轴以匀角速度转动，推动导板沿铅直轨道运动，如图所示。导板顶部放有一质量为m的物块A，设偏心距OC=e，开始时OC沿水平线。求：（1）物块对导板的最大压力；（2）使物块不离开导板的最大值。7-3重物M重10N,系于30cm长的细线上,线的另一端系于固定点O。重物在水平面内作圆周运动，成一锥摆形状，且细线与铅垂线成30˚角。求重物的速度与线的拉力。MO30˚BAODCnOACRR理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩237-4物体M重为P=10N，置于能绕y轴转动的光滑斜面上，θ=30o，绳索长L=2m，物体随同斜面一起以匀转速n=10r/min转动，试求绳子的拉力。（取g=10m/s2）7-5重为P的小车D置于光滑水平面上，如图所示。与车铰接于A点的均质杆AB长为l,重为G。初始系统静止，杆AB与铅垂线成θ角，求当杆AB倒下至水平位置时，小车移动的距离。[答案：s=Gl(1－sinθ)/2(P＋G)]MLnyBθA理论力学练习册商丘工学院专业学号姓名日期成绩247-6图示质量为m、半径为R的均质半圆形板，受力偶M作用，在铅垂