静力学受力分析答案

1 学号 班级 姓名 成绩 静力学部分静力学部分 物体受力分析 一 物体受力分析 一 一 填空题一 填空题 1 作用于物体上的力 可沿 其作用线其作用线 移动到刚体内任一点 而不改变力对刚体的作用 效果 2 分析二力构件受力方位的理论依据是 二力平衡公理二力平衡公理 3 力的平行四边形法则 作用力与反作用力定律对 变形体变形体 和 刚体刚体 均适用 而 加减平衡力系公理只是用于 刚体刚体 4 图示 AB 杆自重不计 在五个已知力作用下处于平衡 则作用于 B 点的四个力的合力 FR的 大小 方向沿 F 的反方向反方向 R FF 5 如图 a b c 所示三种情况下 力 F 沿其作用线移至 D 点 则影响 A B 处的约束 力的是图 c A F A A B B B C D CD D a b c F F C 第 4 题图 第 5 题图 二 判断题二 判断题 1 力的可传性只适用于刚体 不适用于变形体 2 凡是合力都比分力大 3 一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值 反向 共线 F1 F2 F3 F F4 A B 2 4 等值 反向 共线的两个力一定是一对平衡力 5 二力构件约束反力作用线沿二力点连线 指向相对或背离 三 改正下列各物体受力图中的错误三 改正下列各物体受力图中的错误 四 画出图中各物体的受力图 未画出重力的物体重量均不计 所有接触处为光滑接触 四 画出图中各物体的受力图 未画出重力的物体重量均不计 所有接触处为光滑接触 必须 取分离体 N F Bx F B y F Ax F Ay F B F A F Ax F Ay F Ax F Ay F 3 e B F T F A F B F Ax F Ay F Cx F C y F A F Ax F Ay F B F 4 D D h Ay F Ax F B F B F C F Ay F Ax F C F D F C F C F D F Ay F Ax F C F 5 学号 班级 姓名 成绩 物体受力分析 二 物体受力分析 二 一 填空题一 填空题 1 柔软绳索约束反力方向沿 绳索方向绳索方向 背离背离 物体 2 光滑面约束反力方向沿 接触表面的公法线方向接触表面的公法线方向 指向指向 物体 3 光滑铰链 中间铰链有 1 1 个方向无法确定的约束反力 通常简化为方向确定的 2 2 个反力 4 只受两个力作用而处于平衡的刚体 叫 二力二力 构件 反力方向沿 两点连线两点连线 二 画出以下指定物体的受力图二 画出以下指定物体的受力图 Ay F Ax F C y F Cx F Cx F C y F B y F Bx F Ay F Ax F B F B F C F C y F Cx F T F C y F Cx F T F Ay F Ax F B F 6 B F A F B F C F Dy F Dx F Dy F Dx F E F F F G F F F T F D F C F B F C F B F D F I x F I y F I x F I y F Ax F Ay F K F Ax F Ay F Ax F Ay F E F C F E F C F Ox F O y F Bx F B y F 7 学号 班级 姓名 成绩 平面汇交力系平面汇交力系 一 填空题一 填空题 1 平面汇交力系是指力作用线 在同一平面内在同一平面内 且 汇交于汇交于 一点的力系 2 平面汇交力系可简化为 一合力一合力 其大小和方向等于 各个力的矢量和各个力的矢量和 作用线 通过 汇交点汇交点 3 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是 合力为零合力为零 此时力多边形 自行封闭自行封闭 4 平面汇交力系有 两两 个独立平衡方程 可求解 两个两个 未知量 5 力在直角坐标轴上的的投影的大小与该力沿这两个轴的分力大小 相等相等 6 已知平面汇交力系的汇交点为 A 且满足方程 F 点 B 为力系平面内的另一点 B M0 若此力系不平衡 则可简化为 通过通过 AB 连线的一合力连线的一合力 7 图示结构在铰链 A 处受铅垂力 F 作用 不计各杆的重量 则支座 B 处约束力的大小为 F B C A F 题 7 图 二 判断题二 判断题 1 两个力 F1 F2在同一个轴上的投影相等 则这两个力一定相等 2 两个大小相等的力 在同一轴上的投影也相等 3 用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时 投影轴的方位不同 平衡方程的具体 30 30 8 形式也不同 但计算结果不变 4 某力 F 在某轴上的投影为零 该力不一定为零 5 平面汇交力系平衡时 力多边形各力首尾相接 但在做力多边形时各力的顺序 可以不同 6 用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时 所选取的两个投影轴必须相互垂直 7 当平面汇交力系平衡时 选择几个投影轴就能列出几个独立的平衡方程 一一 计算题 计算题 1 在图示钢架的点 B 作用一水平力 F 钢架重量忽略不计 分别用几何法和解析法求支座 A D 处的约束力 解 取整体为研究对象 受力分析如图 解 取整体为研究对象 受力分析如图 1 建立直角坐标系 如图 建立直角坐标系 如图 2 列平衡方程 列平衡方程 1 0 cos0 0 sin0 xA yDA FFF FFF 3 而 而 1 sin 5 2 cos 5 解得 解得 5 cos2 A F FF 1 2 D FF B A F C D 2a a B A F C D FA FD x y 0 9 2 物体重 P 20kN 用绳子挂在支架的滑轮 B 上 绳子的另一端接在绞 D 上 如图所示 转动 绞 物体便能升起 设滑轮的大小 AB 与 CB 杆自重及摩擦略去不计 A B C 三处均为铰 链连接 当物体处于平衡状态时 求拉杆 AB 与 CB 所受的力 解 解 1 取 取 B 点受力分析 如图 点受力分析 如图 2 列平衡方程 列平衡方程 0 cos30sin300 0 cos30sin300 xABBCT yTBC FFFF FPFF 3 解得 解得 23 BC FP 13 BC FP A B C D P 30 30 B P x y FBC FT FBA 10 学号 班级 姓名 成绩 平面力偶系平面力偶系 一 填空题填空题 1 力对刚体产生转动效应可用 力矩力矩 度量 力的作用线到矩心的垂直距离叫 力臂力臂 力矩与矩心的选取 有有 关 2 平面内力对点的矩是 代数代数 量 正负号由 转动方向转动方向 确定 3 力偶矩力偶矩 是力偶对物体作用的唯一度量 4 同一平面内的两个力偶 只要 力偶矩力偶矩 相等 则两力偶彼此等效 5 力偶的两个力在任一坐标轴上投影的代数和等于 零零 它对平面内的任一点的矩等于 力偶矩 力偶矩与矩心的位置 无关无关 6 在平面内只要保持 力偶矩力偶矩 和 转动方向转动方向 不变 可以同时改变力偶中力的大小和力偶 臂的长短 则力偶对 刚体刚体 的作用效果不变 7 同一平面内的任意个力偶可以合成为 一个力偶一个力偶 或 平衡平衡 8 力偶可以在 平面内平面内 任意移动 而不改变它对刚体的作用 二 判断题二 判断题 1 力矩与矩心的位置有关 而力偶矩与矩心的位置无关 2 力偶对其作用面内任一点之矩都等于其力偶矩 3 平面内任意两个力都可简化为一合力 4 如图所示三绞拱 在 CB 上作用一力偶矩为 M 的力偶 当求铰链 A B C 的约束力时 可将力偶 M 处移至 AC 上 11 C AB M 三 计算题三 计算题 1 试计算下列各图中力 F 对点 O 的矩 a b c Mo F 0 Mo F Mo F Fb 22 sinFlb 题 1 图 2 在图示结构中 不计各杆自重及各处摩擦 杆 AB 长为 2l 在其中点 C 处由曲杆 CD 支撑 若 AD AC l 且受矩为 M 的平面力偶作用 试求图中 A 处约束力的大小 解 解 1 取 取 ABC 受力分析 受力分析 2 列平衡方程 列平衡方程 0 cos300 A MMFl 3 求得 求得 2 3 A M F l 题 2 图 O F l O l F b O F l b 60AD M B C 12 3 在图示机构中 曲柄 OA 上作用一力偶 其矩为 M 另在滑块 D 上作用水平力 F 机 构尺寸如图所示 各杆重量不计 求当机构平衡时 力 F 与力偶矩 M 的关系 解 解 1 取 取 D 受力分析受力分析 0 cos0 xBD FFF 解得 解得 cos BD F F 2 取 取 B 点 受力分析 点 受力分析 0 cos2sin20 AB