理论力学复习题12土木答案.doc

理论力学复习题1答案三、计算题1、两根铅直杆AB、CD与梁BC铰接，B、C、D均为光滑铰链，A为固定端约束，各梁的长度均为L=2m，受力情况如图P=6kN，M=4kN·m，qO=3kN/m,试求固定端A及铰链C的约束反力2、求指定杆1、2、3的力3、一均质杆AB重为400N，长为l，其两端悬挂在两条平行等长的绳上处于水平位置，如下图今其中一根绳子突然被剪断，求另一根绳AE此时的力解：运动分析 绳子突然被剪断，杆AB绕A作定轴转动假设角加速度为α，AB杆的质心为C，由于A点的绝对速度为零，以瞬心A为基点，因此有： 方向如下图 受力分析：AB杆承受重力、绳子拉力、惯性力和惯性力矩利用动静法，对质心C建立力矩方程：由 有 即 〔1〕 由 有 即 〔2〕联立〔1〕〔2〕两式，解得：【注】此题利用质心运动定理和绕质心转动的动量矩定理也可求解4、边长b =100mm的正方形均质板重400N，由三根绳拉住，如下图求：1、当FG绳被剪断的瞬时，AD和BE两绳的力；2、当AD和BE两绳运动到铅垂位置时，两绳的力5、图中，均质梁BC质量为4m、长4R，均质圆盘质量为2m、半径为R，其上作用转矩M，通过柔绳提升质量为m的重物A。

重物上升的加速度为a=0.4g，求固定端B处约束反力6、均质杆AB长为L=2.5m，质量为50kg，位于铅直平面，A端与光滑水平面接触，B端由不计质量的细绳系于距地面h高的O点，如下图当绳处于水平位置时，杆由静止开场下落，试用动静法求解此瞬时A点的约束反力和绳子的拉力7、匀质杆OA长l、质量为m，其O端用铰链支承，A端用细绳悬挂，置于铅垂面试求将细绳突然剪断瞬时，OA的角加速度，铰链O的约束力OFOyFO*W=mg〔P184〕理论力学复习题2三、计算题图示半径为R的绕线轮沿固定水平直线轨道作纯滚动，杆端点D沿轨道滑动轮轴半径为r，杆CD长为4R，线段AB保持水平在图示位置时，线端A的速度为，加速度为，铰链C处于最高位置试求该瞬时杆端点D的速度和加速度解： 轮C平面运动，速度瞬心P点 〔顺钟向〕 〔顺钟向〕 选O为基点 杆CD作瞬时平动， 选C为基点 : 得　 〔方向水平向右〕 四、计算题在图示机构中，：匀质轮Ｃ作纯滚动，半径为r，质量为m3，鼓轮Ｂ的径为r，外径为Ｒ，对其中心轴的回转半径为ρ，质量为m 2，物Ａ的质量为m 1 绳的ＣＥ段与水平面平行，系统从静止开场运动试求：（１） 物块Ａ下落距离s时轮Ｃ中心的速度与加速度；（２） 绳子ＡＤ段的力。

解：研究系统：T 2－T 1 = Σ Wi + JCω2 +ω2 + = m1g s 式中：，代入得：v C = 式两边对t求导得：aC =对物Ａ：m = Σ，即：m1aA = m1g－F ADF AD = m1g－m1aA = m1g－2.一链条总长为L，质量为m放在光滑桌面上，有长为b的一段悬挂下垂，设链条开场时处于静止在自重作用下运动，且在离开桌面之前，均与桌面保持接触当末端离开桌面时，求链条的速度bl-b *O(P197)3.由均质圆盘与均质组成的复摆杆长为l,质量为m2，圆盘半径为r，质量为m1,试求复摆对悬挂轴O的转动惯量P176)理论力学复习题3〔答案〕一、填空题1、2F ，F2、，3、Lω， 2Lω24、 mvB2， mvB25、3g/2L，3g/2L6、0，3二、单项选择题1、 A 2、 C3、B 4、A，D 5、 A 6、 A 7、 B四、计算题解：〔1〕以BC、CD杆为研究对象,受力如图：〔4分〕构造对称：FBy = FDy = q×2=20kN FB*=FD*〔2〕以CD杆为研究对象,受力如图：〔4分〕C=0, FDy×2－ FD*×2－q×2 ×1=0，FD*=10 kN〔3〕以AB为研究对象,受力如图：〔7分〕A=0, MA－FBy×2－M－P×1=0=0, FA* －FB* =0 =0, FAy - FBy －P =0 FA* =10 kN FAy =30 kN MA = 70kN.m五、计算题〔P169〕理论力学复习题4〔答案〕一、[填空题〔每题 4 分，共28 分〕1、F , F/2 2、A, 不能3、A，C4、[, 5、2N，向上 6、v/L，v，7、2, 3二、单项选择题〔每题 4 分，共28 分〕1、D2、A 3、B 4、 D5、C 6、B7、B三、计算题〔15 分解：〔1〕以DE杆为研究对象,受力如图：〔7分〕C=0, FE×3a.sin600－M=0 FE= FD = FBCD =〔2〕以AB为研究对象,受力如图：〔8分〕A=0, MA＋FB×cos300×2a－2qa2=0=0, FA* －FB×cos600=0 =0, FAy ＋FB×cos300-q×2a =0 FA* =FAy =2qa－MA = 2qa2－四、计算题〔15 分〕解：1、对系统用动能定理〔9分〕受力分析并计算力作功为： ∑W=2mg.sins－mg.cos.f.s运动分析并计算系统动能：设轮心沿斜面向下运动s时的速度为v，加速度为aT1=0，T2=mv2＋ mv2=mv2按动能定理： T2－T1=∑Wmv2两边对时间求导：a=g〔2sin－f cos〕2、对圆轮A用达朗贝尔原理：〔5分〕=J=mr2=mar∑MA=FAr－=0FA=m g〔2sin－f cos〕五、计算题〔14 分〕〔课本例题〕1.在瓦特行星传动机构中，杆O1A绕O1轴转动，并借连杆AB带动曲柄OB；而曲柄OB活动的装置在O轴上，如下图。

在O轴上装有齿轮Ⅰ，齿轮Ⅱ的轴安装在连杆AB的另一端r1＝r2＝30√3cm，O1A＝75cm，AB＝150cm；又杆O1A的角速度wo1＝6rad/s求当a＝60°和b＝90°时，曲柄OB和齿轮Ⅰ的角速度P138)2.：如下图平面机构中，AB=BD= DE=l=300mm在图示位置时，BD∥AE，杆AB的角速度为ω=5rad/s求：此瞬时杆DE的角速度和杆BD中点C的速度4.图示机构中，OA＝12cm，AB＝30cm，AB杆的B端以 ＝2m/s，aB＝1m/s2向左沿固定平面运动求图示瞬时，AB杆的角速度和角加速度，以及B点的加速度〔P144〕理论力学复习题5〔答案〕(一)单项选择题 1. A 2. B(二)填空题1. 0 ；；2. (三) 简单计算1. 取梁为研究对象，其受力图如下图有2. 取丁字杆为研究对象，其受力图如下图有3. 三角板ABC作平动，同一时刻其上各点速度、加速度均一样故(四) 解： (1) 以BC为研究对象其受力图如图(a)所示，分布荷载得合力Q＝22.5kN(2) 以整体为研究对象其受力图如图(b)所示五) 解： (1)取BC局部为研究对象，其受力图如图(b)所示。

2)取ED局部为研究对象，其受力图如图(c)所示3)取ABC局部为研究对象，其受力图如图(d)所示六) 解：杆AB作平面运动，A、B两点的速度方向如图由速度投影定理，有杆O1C的角速度为理论力学复习题6〔答案〕〔一〕概念题1．D ； 2．D ； 3．D； 4．零杆为1. 2 . 5. 13. 11杆 5．B； 6．B；〔二〕解：因自重不计故AC为二力构件，其约束反力沿AC，且,取BC为研究对象，其受力图如图〔b〕（a） (b), (由A指向C)〔三〕解：杆CD为二力杆，因构架在力偶作用下平衡，A、D处的约束反力处必形成力偶与之平衡，其受力图如图〔b〕所示 (b)kN〔四〕解：〔1〕取BC为研究对象，其受力图如图〔b〕，形成力偶与M平衡〔a〕图 (b)图(2)以AC为研究对象，其受力图如图〔C〕〔C〕图kNkNm 〔五〕解：杆AB作平面运动,因固杆OA、BC作定轴转动，故A,B两点的速度方向，其垂线的交点在C，故C点为杆AB的速度瞬心六) 解：q＝10kN/m M=10kN·m a＝2m〔1〕.取BC为研究对象，其受力图如图〔b〕 (a)〔b〕〔c〕kN(2)取整体构造为研究对象，其受力图如图〔c〕kNkNm〔七〕〔1〕取套筒E为动点，杆BD为动系，动系做平动，其速度矢量如图〔a〕所示m/s由点的速度合成定理，有m/s〔a〕〔2〕以套筒E为动点，杆BD为动系，动系作平动，由牵连运动为平动时的加速度合成定理，有其加速度矢量图如图〔b〕所示m/s〔b〕理论力学复习题7〔答案〕一、1、② 2、④ 3、③ 4、② 5、③ 6、②7、主矢主矩8、二、三、求导：. z.。