理论力学期末复习题

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1、圆柱O 重G=1000N 放在斜面上用撑架支承如图;不计架重,求铰链A 、B 、C 处反力?

解:(1) 研究圆柱,受力分析,画受力图:

由力三角形得:

(2) 研究AB 杆,受力分析(注意BC 为二力杆),画受力图:

(3) 列平衡方程

(4) 解方程组:

2、求下图所示桁架中杆HI 、EG 、AC 的内力?

F

H

C A E

答:F F F F HI AC EG -===00

3、重物悬挂如图,已知G=1.8kN ,其他重量不计;求铰链A 的约束反力和杆BC 所受的力?

解:

(1) 研究整体,受力分析(BC 是二力杆),画受力图:

(2)列平衡方程:

(3)解方程组:X A =2.4KN; Y A =1.2KN; S=0,848KN

4、三铰门式刚架受集中荷载F P 作用,不计架重,求支座A 、B 的约束力。

答:F A =F B =0。707F P

5、求梁的支座约束力,长度单位为m 。 解:

∑M A(F)=0 F B×4-2×Sin450×6-1.5=O

∑M B(F)=0 -F AY×4-2×Sin450×2-1.5=O

∑F X=0 F AX+2×coS450=O

解得: F AX=-1.41KN,F AY=-1.1KN,F B=2.50KN

6、求刚架的支座约束力。

解得:F AX=0 F AY=17KN F B=33KN。M

7、四连杆机构OABO1在图示位置平衡,已知OA=40㎝,O1B=60㎝,作用在曲柄OA上的力偶矩大小为M1=1N.m,求力偶矩M2的大小及连杆AB所受的力(各杆的重量不计)?

解:

(1)先取0A杆为研究对象,

∑M=0 F AB×OAsin300-M1=0

解得:F AB=5N

(2)取O1B杆研究。

F′AB= F AB=5N

∑M=0 M2- F′AB×O1B=0

解得:M2= F′AB×O1B=3N.m

飞轮加速转动时,其轮缘上一点M的运动规律为s=0.02 t3(单位为m、s),飞轮的半径R=0.4m。求该点8、

的速度达到v=6m/s时,它的切向及法向加速度。

解:M点做圆周运动,则

V=ds/dt=3×0.02 t2=0.06 t2

将v=6m/s代入上式,解得 t=10s

a t=dv/dt=2×0.06t=1.2m/s2

a n= v2/R=90 m/s2

9、已知点的运动方程:x=50t,y=500-5t2,(x、y单位为m、t单位为s)。求当t=0时,点的切向加速度、法向加速度及轨迹的曲率半径。

解:a n=v2/ρ=(1/ρ)×[(X′)2+(X′)2]

a t=dv/dt =X′X″+ Y′Y″/[(X′)2+(X′)2]1/2

a2=( X″)2+( Y″)2

X′=50,X″=O

Y′=-10t,Y″=-10

将t=0代入,得a t=0

a n =10m/s 2

ρ=v 2/ a n =250m

10、图示铰接平行四杆机构中O 1A=O 2B=1O ㎝,O 1O 2=AB ,杆O 1A 以匀角速度ω=2rad/s 绕O 1轴转动。AB 杆上有一套筒C 与CD 杆铰接,机构各部分均在同一平面内,求φ=600时,杆CD 的速度和加速度?

解:取CD 杆上的C 为动点,AB 为动系,对动点作速度分析和加速度分析:

11、图示物块重G=200N ,物块与接触面之间的静滑动摩擦因数为33

tan =

=m s f ϕ,求拉动物体所需的

最小力F ?

答:N G F m 100sin min ==ϕ

12、半圆形凸轮以匀速V 0水平向右运动,推动杆AB 沿铅垂方向运动。如凸轮半径为R ,求当Φ为300

时AB 杆的速度及加速度?

解:(1)

(2)V AB =V A =Vetan300= V 0 tan300=0.577 V 0

13、如图所示,偏心凸轮半径为R,绕O轴转动,转角φ=ωt(ω为常量),偏心距OC=e,凸轮带动顶杆AB沿铅垂直线作往复运动。求:(1)顶杆的运动方程?(2)顶杆的速度?

解:点A可代表AB的运动,运动方程和速度为:

14.图示曲柄滑杆机构中,滑杆上有一圆弧形滑道,其半径R=100㎜,圆心O1在导杆BC上。曲柄长OA=100㎜,以等角速度ω=4rad/s绕O轴转动。求导杆BC的运动规律及当曲柄与水平线间的交角φ=300时,导杆BC的速度和加速度?

解:BC杆为平动,用点O1代表之,其运动方程、速度和加速度为:

15、图示摇杆滑道机构中的滑块M同时在固定的圆弧槽BC和摇杆OA的滑道中滑动。如弧BC的半径为R,摇杆OA的轴O在弧BC的圆周上。摇杆绕O轴以等角速度ω转动,当运动开始时,摇杆在水平位置。试给出点M的运动方程,并求其速度和加速度(直角坐标法、自然法均可)?

解:

16、如图所求,已知0A=1.5m,AB=0.8m。机构从φ=0开始匀速转动,运动中AB杆始终铅垂,B端速度

v B=0.05m/s。求:(1)运动过程中角φ与时间的关系?(2)点B的轨迹?

解:AB杆平动,v A=v B=0.05m/s;

17、摇筛机构如图所示,已知O1A=O2B=40㎝,O1O2=AB,杆O1A按Φ=(1/2)Sin(Л/4)t rad的规律摆动,求当t=2s时,筛面中点M的速度和加速度。

答:v M=0,a Mt=-12。34㎝/s2,a Mn=0

18、已知O A的转速n=40r/min,OA= r=0.3m。求图示瞬时,筛子BC的速度?

解筛子BC作平移,与CBO夹角为30°,与AB夹角为60°。且