理论力学(重庆大学)课后习题答案说课材料
74页1、第1章静力学基本公理与物体的受力 1 1 d 解 1 以AB梁为研究对象 解除A B处约束 2 画出所有主动力 3 画出所有约束反力 FAx FAy FBy 1 1 f FB FAx FAy 1 2 b 解 2 以DE绳为研究对象 3 以AC杆为研究对象 4 以BC杆为研究对象 FE FD 1 以整体为研究对象 FA FB FA F D FC F F E FB F C 1 2 c 解 2 以BC杆为研究对象 3 以整体为研究对象 1 以AC杆为研究对象 F1 FAx FAy x y Fcy Fcx F2 FBx FBy F cy F cx F1 F2 FAx FAy FBx FBy 1 2 c 解 2 以半球O为研究对象 3 以整体为研究对象 1 以AB杆为研究对象 x y FAx FAy FBx FBy FN F Bx F By FN FAx FAy 1 4 解 2 以梁AC为研究对象 3 以梁CD为研究对象 1 以起重机为研究对象 x y G1 G2 FE FF FAx FAy FB F E Fcy Fcx F cy F cx F F FD 第2章汇交力系 2 2 解 1 几何法
2、x y 1 选1cm代表25kN的比例尺 首先画出力矢F3 20mm长 水平方向 2 以F3末端点为起点 画出力矢F2 32mm长 与水平夹角45 3 以F2末端点为起点 画出力矢F1 24mm长 与水平夹角108 4 以F1末端点为起点 画出力矢F4 40mm长 与水平夹角207 5 收尾相接 测出FR角度和长度 长度为27 5mm 与水平夹角91 所以 FR大小为2 75cm 25kN cm 68 75kN F3 F2 F1 F4 FR 2 2 2 解析法 x y 取直角坐标系如图 F1 F2 F3 F4四个力在x y轴上的投影分别为 所以 2 2 x y 所以合力FR的大小为 其方向角则为 2 5 x y 解 选取刚架为研究对象 受力图为 FD FA 刚架在力F作用下处于平衡 所以力多边形是自封闭的 如图 F FD FA 则 在RT CAD中 所以 2 6 x y 解 以AB杆为研究对象 受力如图 G FNC FA 在力M作用下处于平衡 所以力多边形是自封闭的 如图 则 2 9 x y 解 以滑轮C和吊斗为研究对象 受力如图 FT FBC FAC 建立直角坐标系 如图 列平衡方程
3、 F 在 ACB中 CBF CAF 在 ACB 根据余弦定理 FDAC 2 9 x y FT FBC FAC F 在RT AFC中 FDAC 在RT BFC中 综上可得方程组 解之得 2 10 解 以ABC板为研究对象 受力如图 板处于平衡 所以力多边形是自封闭的 如图 FA FB G FA G FB 由图知 在RT ABC中 所以 方向水平向右 方向指向左上方 且与水平成 2 11 解 1 此题临界状态为当A点刚离地时 滚子在F力作用下处于平衡状态 此时 F最小 以滚子为研究对象 受力如图 FB FB G F 力多边形为 则 在RT OGA中 所以 2 11 解 2 G大小和方向已知 FB方向已知 因此F力大小和方向可能为虚线所示 FB G FB方向 可知 当F作用线与FB作用线垂直时 F最小 即 Fmin 此时 此时 2 16 解 杆AB BC皆为二力杆 以节点B为研究对象 受力如图 B F FBC FAB 建立坐标系 列平衡方程 x y 解之得 以压块C为研究对象 受力如图 F BC FNC FD 建立坐标系 列平衡方程 x y 解之得 第3章平面一般力系 3 1 a 3 1 d
4、 3 2 Fx Fy 解 将F分别向x轴 y轴投影 得 3 12 b 解 以AB梁为研究对象 受力如图 FAx FAy FB 建立图示坐标系 列平衡方程 x y 解之得 3 12 c 解 以AB梁为研究对象 受力如图 建立图示坐标系 列平衡方程 解之得 FAx FAy FB x y 即 负号表示与假设方向相反 3 12 d FAx FAy FB 解 方法一 根据力偶只能与力偶平衡得 FB与FA必组成一力偶 因FB必沿铅垂方向 因此 受力如图 由题意得 负号表示铅垂向下 则 方向铅垂向上 解 方法二 以AB梁为研究对象 受力如图 建立图示坐标系 列平衡方程 x y 结果同上 3 14 解 1 选起重机为研究对象 受力如图 先考虑空载的情况 这时要求的是起重机不至于向左翻到 则有 列平衡方程 即 由上可见 再考虑满载的情况 这时要求的是起重机不致于向右翻到 则有 列平衡方程 FA FB 3 14 即 由上可见 取 两式的等号并解之 代入式 取等号得 平衡重的最小重量为333 3kN 平衡重到左轨的最大距离为6 75m 实际工程中还要考虑安全系数 3 16 解 选铁水管和水为研究对象 所受的
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