工程力学(二) ( 第3次 ).doc

第3次作业一、问答题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）1. 区分临界载荷（临界力）Pcr 和许用载荷 P2. 质点系的惯性力向任何一点简化都得到相同的主矢和主矩，对吗？ 3. 为何值时，力FA最小；为何值时，FA最大？ 若考虑物块A与滑槽间摩擦因数为f时，应如何分析？ 当轮O与杆固结时，上述所求有何变化？4. 如图(a)、(b)、(c)所示运动刚体上各点的速度和加速度的大小和方向对吗？5. 已知平面图形S的运动方程，试写出S上给定点M的运动方程，以及该点的速度和加速度解析表达式二、计算题（本大题共70分，共 10 小题，每小题 7 分）1. 半径为r的圆管，以匀角速度绕轴AB转动，小球M以匀速率u在圆管内运动。试分别写出如下结果。动点：动坐标：相对运动：牵连运动：牵连速度：相对速度：牵连加速度：相对加速度：哥氏加速度： 2. 从构件中取出的微元受力如图所示,其中 AC为自由表面(无外力作用)。试求x和xy。3. 图示刨床机构，已知曲柄OA=r，以匀角速度转动，b =4r。求在图示位置时，滑枕CD平移的速度。4. 如图(a)所示，两匀质圆盘A和B的质量相等，半径相同，各置于光滑水平面上，并分别受到大小相同的力F和F作用，由静止开始运动。若F /F，分析在运动开始以后到相同的任一瞬时，两圆盘动能TA和TB的关系。5. 如图所示，两轮I，II的半径分别为r1 =0.1m,r2=0.15m。平板AB放置在两轮上。已知轮I在某瞬时的角速度和角加速度分别为=2 rad/s,=0.5 rad/s2，求：板移动的速度和加速度； 轮II边缘上一点C的速度和加速度。6. 在图所示起重机构中，已知齿轮，的节圆半径分别为R1和R2，鼓轮的半径为R3，设重物M自静止以匀加速度a下落，试求齿轮的转动方程。7. 小车沿水平方向向右作加速运动，其加速度a=0.493m/s2。在小车上有一轮绕O轴转动，转动的规律为=t2(t以s计，以rad计)。当t=1s时，轮缘上点A的位置如图所示。如轮的半径r=0.2m，求此时点A的绝对加速度。8. 图示压杆截面尺寸如图，在xoy平面内两端为球形铰，在oz平面内，A、B、C三处均受球形约束作用。试比较该压杆在xoz平面内和在oy平面内的稳定性。9. 如图所示机构，各杆自重不计，在D点上作用铅垂力P，试用虚位移原理求在图示位置保持机构平衡的力Q的值。已知AC=BC=EC=FC=DE=DF=l，P。（10分）10. （15分）在图示的折杆中，已知P110kN，P211kN，l1.2m，a1m，圆截面杆的直径d50mm，材料的容许应力160MPa，试按第三强度理论校核AB杆的强度。三、填空题（本大题共10分，共 5 小题，每小题 2 分）1. 为塑性材料拉扭组合变形下危险点的应力状态，分析应选择第 _ 强度理论。2. 随时间作周期性交替变化的应力，称为 _ 。3. 质点惯性力的大小等于质点的 _ 与其 _ 的乘积，方向与加速度的方向相反，作用于周围 _ 上。4. 定轴转动刚体上任一点速度的大小，等于刚体的 _ 与该点的转动半径的乘积。5. 四个常用的古典强度理论的相当表达式分别为 _ ， _ ， _ ， _ 。答案：一、问答题（20分，共 5 题，每小题 4 分）1. 参考答案：解题方案：评分标准：2. 参考答案：答：不对。和静力学中力系的简化一样。惯性力系的主矢与简化中心无关， 而主矩与简化中心有关。只有惯性力偶系的简化与简化中心无关。解题方案：评分标准：3. 参考答案：P_8259545F1AA2F0D31ECA816E1191488E解题方案：评分标准：4. 参考答案：解题方案：评分标准：5. 参考答案：解题方案：评分标准：二、计算题（70分，共 10 题，每小题 7 分）1. 参考答案：解题方案：评分标准：2. 参考答案：解题方案：评分标准：3. 参考答案：P_0B643179514D64BF154C11773C43A673解题方案：评分标准：4. 参考答案：解题方案：评分标准：5. 参考答案：解题方案：评分标准：6. 参考答案：解题方案：评分标准：7. 参考答案：解题方案：评分标准：8. 参考答案： 结论： xoy 平面内的稳定性较好 解题方案：稳定的概念评分标准：9. 参考答案： 解题方案：理想约束虚位移原理评分标准：10. 参考答案：解题方案：常用的强度理论评分标准：计算AB杆时，将C处的荷载P2平移到 B处并附加一矩为M的力偶（MP2a），此时，AB杆的变形为拉伸、弯曲和扭转的组合变形，其受力情况如图(a)所示，固端截面上的K点为危险点，对该点按第三强度理论进行强度校核。 从K点处截取一单元体，其上的应力情况如图(b)所示。其中x为K点横截面的应力，是由P1和P2共同引起的，其值为 三、填空题（10分，共 5 题，每小题 2 分）1. 参考答案：第三或第四解题方案：掌握强度理论基本概念和计算方法评分标准：答对给全分，答错不给分2. 参考答案：交变应力解题方案：掌握动载荷基本概念评分标准：答对给全分，答错不给分3. 参考答案：质量、加速度、施力物体解题方案