理论力学C(第3次作业)

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工程力学C作业之欧阳法创编

第1次作业时间2021.03.10 创作：欧阳治36.试作下列各杆件的受力图。

：37.1-4 试作下面物体系中各指定物体的受力图：（a）圆柱体O、杆AB及整体；（b）吊钩G、钢梁、构件；（c）折杆ABC、圆柱体O及整体；（d）杆AB及整体；（e）棘轮O、棘爪AB；（f ）梁AB、DE 和滚柱C。

38.图示三铰刚架由AB和BC两部分组成，A、C为固定铰支座，B为中间铰。

试求支座A、C和铰链B的约束力。

设刚架的自重及摩擦均可不计。

39.压路的碾子O重P = 20 kN，半径R = 400 mm。

试求碾子越过高度 = 8 0 mm的石块时，所需最小的水平拉力F min。

设石块不动。

：F min= 15 kN40.构架ABCD在A点受力F = 1 kN作用。

杆AB和CD在C点用铰链连接，B、D两点处均为固定铰支座。

如不计杆重及摩擦，试求杆CD所受的力和支座B的约束力。

41.梁AB如图所示，作用在跨度中点C的力F = 20 kN。

试求图示两种情况下支座A和B的约束力。

梁重及摩擦均可不计。

42.如图a所示，重量为P = 5 kN的球悬挂在绳上，且和光滑的墙壁接触，绳和墙的夹角为30º。

试求绳和墙对球的约束力。

（4）根据平衡条件列平衡方程。

可先求出各力在x、y轴上的投影，如表2-1中所示，于是43.重P = 1 kN的球放在与水平成30º角的光滑斜面上，并用与斜面平行的绳AB系住（图2-15 a）。

试求绳AB受到的拉力及球对斜面的压力。

44.45.46.已知AB梁上作用一矩为M e的力偶，梁长为l，梁重及摩擦均不计。

试求在图示四种情况下支座A、B的约束力。

47.汽锤在锻打工件时，由于工件偏置使锤头受力偏心而发生偏斜，它将在导轨DA和BE上产生很大的压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度。

已知锻打力F = 1000 kN，偏心距e = 20 mm，锤头高度h = 200 mm，试求锻锤给两侧导轨的压力。

理论力学-c3-3

= ⋅ Ԧ =
2
3
➢ 若正方体绕对角线运动， =
Ԧ =
2
6 3
Ԧ + Ԧ + ,

3
Ԧ + Ԧ + ，则
1
2 2
= ⋅ Ԧ =
2
12
12
平行轴定理
转轴, 平行，距离为。刚体绕穿过质心的轴转动惯量为，则
绕轴的转动惯量为
= + 2
（1）啤酒瓶（2）你和镜中人（3）四门塔
22
小结
定点运动，刚体角动量和动能
Ԧ = መ ⋅ ,
1
= ⋅ መ ⋅
2
若取惯量主轴为坐标轴，则
1
መ = 0
0
Ԧ = 1 Ԧ + 2 Ԧ + 3 ,
0
2
0
0
0
3
1
= 1 2 + 2 2 + 3 2
1
2 ,
6
= = 0
2 Τ6
0
0
2

መ =
=

0
2 Τ6
0
6
2
0
0
Τ6
9
2
መ =

6

上式中为单位矩阵，满足
⋅ =
角动量为
2
Ԧ = መ ⋅ =

6

动能为
1
2 2
= ⋅ Ԧ =

2
12
正方体绕质心的角动量与角速度同方向，动能正比于角速度大小
′
−
−
−

′
−
′

理论力学(哈工第七版) 课后练习答案第三部分

O M
A
ϕ
O
r ϕ
M
W=
2π
∫ 4ϕ dϕ + (m
0
− mB ) g ⋅ 2π r
A B
A mAg
= 8π 2 + (mA − mB ) g ⋅ 2π r = 8π 2 + 1× 9.8 × 2π × 0.5 = 110 (J)
B
mBg
(a)
(b)
7
12-4 图示坦克的履带质量为 m，两个车轮的质量均为 m1。车轮被看成均质圆盘，半径为 R，两车轮间的距离为 πR。设坦克前进速度为 v，计算此质点系的动能。解：系统的动能为履带动能和车轮动能之和。将履带分为四部分，如图b 所示。履带动能：
O
P2 P aB − 1 a A = FN − P 1−P 2 g g
其中， a A = a ， aB = 解得
A
a 2 1 (2 P 1−P 2 )a 2g
B
(a)
FN = P 1+P 2 −
v FN
O
v P 1
A
v aA
v aB B
v P2
(b)
11-1 质量为 m 的点在平面 Oxy 内运动，其运动方程为
得
G1
320
B C
SB
S A = 170 mm S B = 90 mm
(b)
2
10-12 图示滑轮中，两重物 A 和 B 的重量分别为 P1 和 P2。如物体 A 以加速度 a 下降，不计滑轮质量，求支座 O 的约束力。解：对整体进行分析，两重物的加速度和支座 O 的约束力如图b 所示。由动量定理知：
整体受力和运动分析如图b因为0xf所以x方向系统守恒有21cos0brbmvmvv??解得121cosbrmmvvm1所以该系统动能为设此时三棱柱a沿三棱柱b下滑的距离为s则其重力作的功为1sinwmgs??系统动能22b211221sin12cosmmtmmvm由系统动能定理tw即1sinwmgs??上式对时间求导并注意到rdsdtv整理后得22112121sinsincosbbrmmmmvamgvm?????得2b2a212b2b2r2122b21122

(0123)《理论力学》网上作业题答案

（0123）《理论力学》网上作业题答案1：第一次作业2：第二次作业3：第三次作业4：第四次作业5：第五次作业6：第六次作业1：[单选题]力的累积效应包括（）A：冲量、功B：力矩、动量矩C：速度、加速度D：动量、动能参考答案：A2：[单选题]下面关于内禀方程和密切面的表述中，正确的是（）A：密切面是轨道的切线和轨道曲线上任意点所组成的平面；B：加速度矢量全部位于密切面内；C：切向加速度在密切面内，法向加速度为主法线方向，并与密切面垂直；D：加速度和主动力在副法线方向上的分量均等于零。

参考答案：B3：[单选题]某质点在运动过程中，其所属的状态参量位移、速度、加速度和外力中，方向一定相同的是：（）A：加速度与外力；B：位移与加速度；C：速度与加速度;D：位移与速度。

参考答案：A4：[单选题]下列表述中错误的是：（）A：如果力是关于坐标的单值的、有限的、可微的函数，则在空间的每一点上都将有一定的力作用，此力只与该点的坐标有关，我们称这个空间为力场；B：保守力的旋度一定为0；C：凡是矢量，它对空间某一点或者某一轴线就必具有矢量矩；D：由动量矩守恒律（角动量守恒律）可知，若质点的动量矩为一恒矢量，则质点必不受外力作用。

参考答案：D5：[判断题]只在有心力作用下质点可以在空间自由运动。

（）参考答案：错误6：[判断题]惯性力对质点组的总能量无影响（）参考答案：正确7：[判断题]两动点在运动过程中加速度矢量始终相等，这两点的运动轨迹一定相同（）参考答案：错误8：[单选题]在质心坐标系与实验室坐标系中观测两体问题时，（）A：在质心坐标系中观测到的散射角较大B：在实验室坐标系中观测到的散射角较大C：在两种体系中观测到的散射角一样大D：在两种体系中观测到的散射角大小不确定参考答案：A9：[单选题]下列不属于牛顿第二定律的特点或适用条件的是（）A：瞬时性B：质点C：惯性系D：直线加速参考系参考答案：D10：[单选题]力场中的力，必须满足的条件是：力是位置的（）函数A：单值、有限、可积B：单值、有限、可微C：单值、无限、可微D：单值、无限、可积参考答案：B1：[论述题]写出力学相对性原理的文字叙述，简述它在力学中的重要性。

理论力学(30-30) 作业

在oxy坐标中t时刻xxab代入xsabsin?可得a的轨迹为xa?13半径为r的半圆形凸轮以等速v0在水平面上滑动如图所示求当速度与加速度杆与凸轮的接触点为m
1-2 图示AB杆长为l，绕B点按φ=ωt的规律转动。而与杆连接的滑块按s=a+bsinωt的规律沿水平线作简谐振动，其中a、b、ω为常数，求A点的轨迹。
(2)
如图(a)所示：
h = 10cm
cotθ = x h
1
带入
第三次作业
θ = − hx + 2xhx2
( ) x2 + h2 x2 + h2 2
D
h
θ A
x E
图(a)
x = 7.5 cm， x = −υA = −15 cm/s， x = aA = 10 cm/s2 得
θ = 2.02 rad/s2 即
2-16
解：建立如图 2-24 所示的杆 AB 的随体坐标系，e1, e2, e3 是该坐标系的单位向量（图中 e3 未画出，它垂直于纸面指向纸外。又设 aA 和 rAB 的夹角为θ 。再设杆 AB 的角速度和角加速度为 ω, ε ，由题意可判定它们的方向都垂直于纸面。在下面解答中，除非特别指明，长度和位移的单位为 cm，速度单位 cm/s，加速度单位 cm/s2，角速度单位为 rad/s，角加速度单位 rad/s2。由题意可知：
=ω
4a 2 + b 2 + 4ab cosωt
加速度大小： a =
a
2 ρ
+ aϕ2
=ω2
16a 2 + b 2 + 8ab cosωt
1-17 已知M点的运动规律为 r = (7t)i + (3 + t 2 ) j + (t 3 / 3)k ，式中t以s记，r以m记。求t=3s时

理论力学课外作业加答案解析详解

第三章作业答案3-6 力系中，=100 N，=300 N，F=200 N，各力作用线的位置如图3-6 所示。

试将力系向原点O 简化。

图3-63-11 水平圆盘的半径为r，外缘C 处作用有已知力F。

力F 位于铅垂平面内，且与C 处圆盘切线夹角为60°，其他尺寸如图3-11a 所示。

求力F 对x，y，z 轴之矩。

图3-11解（1）方法1，如图3-11b 所示，由已知得（2）方法23-14 图3-14a 所示空间桁架由杆1，2，3，4，5 和6 构成。

在节点A 上作用1 个力F，此力在矩形ABDC 平面内，且与铅直线成45°角。

ΔEAK =ΔFBM。

等腰三角形EAK，FBM和NDB 在顶点A，B 和D 处均为直角，又EC=CK=FD=DM。

若F=10 kN，求各杆的内力。

图3-14解(1) 节点 A 为研究对象，受力及坐标如图3-14b 所示（2）节点B 为研究对象，受力如图3-14b 所示3-19 图3-19a 所示6 杆支撑1 水平板，在板角处受铅直力F 作用。

设板和杆自重不计，求各杆的内力。

图3-19解截开6 根杆，取有板的部分为研究对象，受力如图3-19b 所示。

3-22 杆系由球铰连接，位于正方体的边和对角线上，如图3-22a 所示。

在节点D 沿对角线LD 方向作用力。

在节点C 沿CH 边铅直向下作用F。

如球铰B，L 和H 是固定的，杆重不计，求各杆的内力。

图3-22解（1）节点D 为研究对象，受力如图3-22b 所示（2）节点C 为研究对象，受力如图3-22b 所示3-25 工字钢截面尺寸如图3-25a 所示，求此截面的几何中心。

图3-25解把图形的对称轴作轴x，如图3-25b 所示，图形的形心C 在对称轴x 上，即第五章作业答案5-3 如图5-3 所示，半圆形凸轮以等速= 0.01m/s沿水平方向向左运动，而使活塞杆AB 沿铅直方向运动。

当运动开始时，活塞杆A 端在凸轮的最高点上。

理论力学C次作业

理论力学C（第3次作业）本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)1.一点作曲线运动，开始时速度v0=10m/s ,某瞬时切向加速度a t=4m/s2,则2s末该点的速度的大小为。

(A)2 m/s(B)18 m/s(C)12 m/s(D)无法确定正确答案：B解答参考：2.点作曲线运动，若其法向加速度越来越大，则该点的速度。

(A)越来越大(B)越来越小(C)大小变化不能确定正确答案：C解答参考：3.若点的运动方程为，则它的运动轨迹是。

(A)半圆弧(B)圆周(C)四分之一圆弧(D)椭圆正确答案：B解答参考：4.图示均质杆的动量p=。

杆的质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为。

(A)ml(B)ml(C)ml(D)0正确答案：A解答参考：5.图示均质圆盘质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为。

对转轴O的动量矩L O的大小和方向为。

(A)L O=mr2(顺时针方向）(B)L O=mr2(顺时针方向）(C)L O=mr2(顺时针方向）(D)L O=0正确答案：C解答参考：6.已知P= kN，F1=，物体与地面间的静摩擦因数fs=，动摩擦因数fd=则物体所受的摩擦力的大小为。

(A) kN(B) kN(C) kN(D)0正确答案：B解答参考：7.已知物块与水平面间的摩擦角，今用力F1=推动物块，P=1kN。

则物块将。

(A)平衡(B)滑动(C)处于临界平衡状态(D)滑动与否不能确定正确答案：A解答参考：8.物体重P，与水平面之间的摩擦因数为f s。

今欲使物体滑动，分别用（a）图与（b）图所示的两种施力方式，则省力的方式。

（a）（b）(A)（a）图示(B)（b）图示(C)不能确定正确答案：A解答参考：9.刚体绕定轴转动时，转角、角速度、角加速度均为代数量，且有，由此可知，刚体作减速转动的条件是。

(A)(B)(C)与同号(D)与异号正确答案：D解答参考：10.质点在力作用下作匀速圆周运动，则该力的大小。