期中考试试题PPT

1、2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 1 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 2 图示平面桁架，受力及尺寸如图所示。图示平面桁架，受力及尺寸如图所示。 (1)画出受力为零的杆件；画出受力为零的杆件；(2)试求杆试求杆1的的 内力。内力。 作用在立方体的空间力系如图所示，已知作用在立方体的空间力系如图所示，已知 分别作用在分别作用在A，B，C点的力点的力F1=F2=10N， F3=6N，在，在oxy平面内作用一力偶平面内作用一力偶M=6Nm 。试求图示空间力系的最终简化结果。试求图示空间力系的最终简化结果。 2021-7-12 理论力学CAI 静力学

2、、运动学总复 习 3 图示平面桁架，受力及尺寸如图所示。图示平面桁架，受力及尺寸如图所示。 (1)画出受力为零的杆件；画出受力为零的杆件；(2)试求杆试求杆1的的 内力。内力。 解：以整体为研究对象，受力分析解：以整体为研究对象，受力分析 Ax F Ay F By F 0 A M 012630320430 By F kN30 By F 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 4 以右半部分为研究对象，受力分析以右半部分为研究对象，受力分析 Ax F Ay F By F kN30 By F 如图截断杆件如图截断杆件如图截断杆件如图截断杆件 By F 1 F 2 F 3 F G

3、 0 y F 0 1 F 030 1 By FF 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 5 作用在立方体的空间力系如图所示，已知分别作用在作用在立方体的空间力系如图所示，已知分别作用在A ，B，C点的力点的力F1=F2=10N，F3=6N，在，在oxy平面内作用一平面内作用一 力偶力偶M=6Nm。试求图示空间力系的最终简化结果。试求图示空间力系的最终简化结果。 jiF 2525 1 解：解： kiF 2525 2 jF 6 3 kjr 1 kjir 2 ir 3 kM 6 kjFR 25)256( 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 6 jiF 2

4、525 1 kiF 2525 2 jF 6 3 kjr 1 kjir 2 ir 3 kM 6 kji kji FrM 252525 02525 110 111 ki kji FrM 2525 25025 111 222 kFrM 6 333 jM O 25 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 7 kjFR 25)256( jM O 25 05023025)256( OR MF 最终简化结果为左力螺旋最终简化结果为左力螺旋 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 8 组合梁受荷载情况如图所示。已知：组合梁受荷载情况如图所示。已知： F1=10kN，F2

5、=10kN， M=40kNm， q=2kN/m，L=2m。试求固定端。试求固定端A的约的约 束力。束力。 两长度同为两长度同为l 的均质杆的均质杆AB，CD的重力大的重力大 小分别为小分别为 P=100N，P1=200N，在点，在点B用铰用铰 链连接。杆链连接。杆BC的的C点与水平面之间的静滑点与水平面之间的静滑 动摩擦因数动摩擦因数fs=0.3。已知。已知 q q =60,试问：试问： (1)系统能否平衡？并加以证明。（系统能否平衡？并加以证明。（2）若）若 系统能够平衡，求系统能够平衡，求C点的摩擦力点的摩擦力 。 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 9 组合梁受荷

6、载情况如图所示。已知：组合梁受荷载情况如图所示。已知： F1=10kN，F2=10kN， M=40kNm， q=2kN/m，L=2m。试求固定端。试求固定端A的约束力。的约束力。 解：整体受力解：整体受力5个未知量个未知量 先求出先求出B点，点，C点，点，D点点 ，G点铰链处的约束力点铰链处的约束力 先求出先求出B点铰链处的约束力点铰链处的约束力 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 10 以以BC为研究对象为研究对象 0 C M 060sin2 2 LFLFBy 4/3 2 FFBy By F Bx F Cx F Cy F 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运

7、动学总复 习 11 以以BCD为研究对象为研究对象 0 D M 0260cos260sin23 22 MLFLFLFLF BxBy 4/3 2 FFBy By F Bx F Cx F Cy F By F Bx F Dx F Dy F L MFF FBx 228 3 22 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 12 以以AGB为研究对象为研究对象 0 x F0qLFF BxAx 0 y F0 1 FFF ByAy 12 4/3FFFAy 4/3 2 FFBy L MFF FBx 228 3 22 qL L MFF FAx 228 3 22 Bx F By F Ay F Ax

8、 F A M By F Bx F Cx F Cy F 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 13 以以AB为研究对象为研究对象 0 A M 02/2 2 1 LFqLLFLFM BxByA Bx F By F Ay F Ax F A M 2/2/8/332/ 22 2 1 MLFLFqLLFM A By F Bx F Cx F Cy F 4/3 2 FFBy L MFF FBx 228 3 22 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 14 两长度同为两长度同为l 的均质杆的均质杆AB，CD的重力大小分别为的重力大小分别为 P=100N， P1=200

9、N，在点，在点B用铰链连接。杆用铰链连接。杆BC的的C点与水平面之间的静点与水平面之间的静 滑动摩擦因数滑动摩擦因数fs=0.3。已知。已知 q q =60,试问：试问： (1)系统能否平衡？系统能否平衡？ 并加以证明。（并加以证明。（2）若系统能够平衡，求）若系统能够平衡，求C点的摩擦力点的摩擦力 。 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 15 两长度同为两长度同为l 的均质杆的均质杆AB，CD的重力大小分别为的重力大小分别为 P=100N， P1=200N，在点，在点B用铰链连接。杆用铰链连接。杆BC的的C点与水平面之间的静点与水平面之间的静 滑动摩擦因数滑动摩擦因数

10、fs=0.3。已知。已知 q q =60,试问：试问： (1)系统能否平衡？系统能否平衡？ 并加以证明。（并加以证明。（2）若系统能够平衡，求）若系统能够平衡，求C点的摩擦力点的摩擦力 。 解：假定系统保持平衡解：假定系统保持平衡 整体为对象，受力分析整体为对象，受力分析 Ax F Ay F fC F CN F 0 A M 034 1 PLLPLFCN kN175 CN F 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 16 BC为对象，受力分析为对象，受力分析 Ax F Ay F fC F CN F 0 B M 0322 1f LPLFLF CCN kN325 f C F kN

11、175 CN F fC F CN F Bx F By F 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 17 与最大静摩擦力进行比较与最大静摩擦力进行比较 Ax F Ay F fC F CN F kN5 .523 . 0 CNCm FF kN5 .52kN325| f C F kN175 CN FkN325 f C F 系统能够平衡系统能够平衡 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 18 已知：已知：OC=R，轮，轮B半径为半径为R，杆与圆盘始终相切。在图，杆与圆盘始终相切。在图 示位置时，示位置时，AC=2R，杆，杆ACO的角速度为的角速度为w w0 0

12、，角加速度，角加速度 为零。试用点的合成运动方法求该瞬时轮为零。试用点的合成运动方法求该瞬时轮B的角速度和的角速度和 角加速度。角加速度。 半径为半径为R的圆轮，在固定水平直的圆轮，在固定水平直 线轨道上作有滑动地滚动。已知线轨道上作有滑动地滚动。已知 ：圆轮的角速度为：圆轮的角速度为w w，轮缘与固，轮缘与固 定轨道接触点定轨道接触点C的速度为的速度为v(水平水平 向右向右)，且，且v =2Rw w。试求该瞬时。试求该瞬时 轮缘上轮缘上A，B两点的速度大小。两点的速度大小。 矩形平板矩形平板ABCD的端点的端点A沿水平面运动沿水平面运动 ，端点，端点B沿铅垂墙壁运动。已知沿铅垂墙壁运动。已知

13、: AB=CD=2m，AD=BC=1m。在图示位。在图示位 置时置时j j =30，角速度，角速度w w =10rad/s ，角加速度，角加速度a a =3rad/s2。试求该瞬时点。试求该瞬时点 A和点和点D的加速度。的加速度。 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 19 已知：已知：OC=R，轮，轮B半径为半径为R，杆与圆盘始终相切。在，杆与圆盘始终相切。在 图示位置时，图示位置时，AC=2R，杆，杆ACO的角速度为的角速度为w w0 0 ，角加速，角加速 度为零。试用点的合成运动方法求该瞬时轮度为零。试用点的合成运动方法求该瞬时轮B的角速度的角速度 和角加速度。和角

14、加速度。 解：杆与圆盘做定轴转动，点的合成运动方法求解解：杆与圆盘做定轴转动，点的合成运动方法求解 1 w 1 a 假定轮假定轮B的角速度和角加速度方向的角速度和角加速度方向 速度分析速度分析 以以B为动点，为动点，OCA杆为动系杆为动系 reB vvv 速度图速度图 B v B e v r v RvB 1 wRve 0 22w 正交投影：正交投影： r vR 0 20w RR 01 2ww Rvr 0 2w 01 2ww 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 20 B 1 w 1 a 加速度分析加速度分析 以以B为动点，为动点，OCA杆为动系杆为动系 CreB aaaa

15、 B a B n e a r a 正交投影：正交投影： r n e n B aaa 45cos 2 01 2wa Rvr 0 2w 01 2ww Cre n eB n B aaaaaa n B a C a RRa n B 2 0 2 1 4wwRaB 1 a Ra n e 2 0 22w0 e a Rva rC 2 00 42ww C n e aaR 45cos 1 a 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 21 半径为半径为R的圆轮，在固定水平直线轨道上作有滑动地滚动。已知：圆轮的的圆轮，在固定水平直线轨道上作有滑动地滚动。已知：圆轮的 角速度为角速度为w w，轮缘与固

16、定轨道接触点，轮缘与固定轨道接触点C的速度为的速度为v(水平向右水平向右)，且，且v =2Rw w。 试求该瞬时轮缘上试求该瞬时轮缘上A，B两点的速度大小。两点的速度大小。 解：圆轮做平面一般运动，又滚又滑，解：圆轮做平面一般运动，又滚又滑，C不是速度瞬心不是速度瞬心 基点法求解基点法求解 ACCA vvv A AC v C v RvvCw2 RvACw2 0 A v 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 22 半径为半径为R的圆轮，在固定水平直线轨道上作有滑动地滚动。已知：圆轮的的圆轮，在固定水平直线轨道上作有滑动地滚动。已知：圆轮的 角速度为角速度为w w，轮缘与固定

17、轨道接触点，轮缘与固定轨道接触点C的速度为的速度为v(水平向右水平向右)，且，且v =2Rw w。 试求该瞬时轮缘上试求该瞬时轮缘上A，B两点的速度大小。两点的速度大小。 解：圆轮做平面一般运动，又滚又滑，解：圆轮做平面一般运动，又滚又滑，C不是速度瞬心不是速度瞬心 基点法求解基点法求解 B BC v C v BCCB vvv RvvCw2 RvBCw2 RRRvBxwww 2 RvByw x y 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 23 矩形平板矩形平板ABCD的端点的端点A沿水平面运动，端点沿水平面运动，端点B沿铅垂墙壁运动。已知沿铅垂墙壁运动。已知: AB=CD=

18、2m，AD=BC=1m。在图示位置时。在图示位置时j j =30，角速度，角速度w w =10rad/s ，角加速度，角加速度a a =3rad/s2。试求该瞬时点。试求该瞬时点A和点和点D的加速度。的加速度。 x y 解：平板做平面一般运动，基点法求解解：平板做平面一般运动，基点法求解 建立坐标系，加速度分析建立坐标系，加速度分析 BA n BAAB aaaa 必须先分析必须先分析A、B两点的运动关系两点的运动关系 B B a A a BA a 2 m/s6ABaBAa x方向投影方向投影 n BA a 22 m/s200ABa n BA w 30sin30cos0 BA n BAA aaa

19、 2 m/s33100 A a 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 24 x y DA n DAAD aaaa D Dy a A a n DA a 2 m/s3ADaDAa 投影投影 DA a 22 m/s100ADa n DA w 30cos30sin DA n DAADx aaaa 2 m/s33100 A a Dx a DA n DAADyDx aaaaa 30sin30cos DA n DADy aaa 2 m/s4735 .101 2 m/s5 . 1350 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 25 2021-7-12 理论力学CAI 静力学、运动学总复 习 26 2021-7-12