平面力偶系习题答案

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工程力学(静力学与材料力学)第四版习题答案

工程力学(静力学与材料力学)第四版习题答案

静力学部分 第一章基本概念受力图2-1 解:由解析法,23cos 80RX F X P P Nθ==+=∑故: 161.2R F N==2-2解:即求此力系的合力,沿OB 建立x 坐标,由解析法,有故:3R F KN== 方向沿OB 。

2-3 解:所有杆件均为二力杆件,受力沿直杆轴线。

(a ) 由平衡方程有:0.577AB F W=(拉力)1.155AC F W=(压力)(b ) 由平衡方程有:1.064AB F W=(拉力)0.364AC F W=(压力)(c ) 由平衡方程有:0.5AB F W= (拉力)0.866AC F W=(压力)(d ) 由平衡方程有:0.577AB F W= (拉力)0.577AC F W= (拉力)2-4 解:(a )受力分析如图所示:由x =∑ cos 450RA F P -=由Y =∑ sin 450RA RB F F P +-=(b)解:受力分析如图所示:由 联立上二式,得:2-5解:几何法:系统受力如图所示三力汇交于点D ,其封闭的力三角形如图示所以:5RA F KN= (压力)5RB F KN=(与X 轴正向夹150度)2-6解:受力如图所示:已知,1R F G = ,2AC F G =由x =∑cos 0AC r F F α-=由0Y =∑sin 0AC N F F W α+-=2-7解:受力分析如图所示,取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=联立后,解得:0.707RA F P=0.707RB F P=由二力平衡定理0.707RB CB CBF F F P '===2-8解:杆AB ,AC 均为二力杆,取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=联立上二式,解得:7.32AB F KN=-(受压)27.3AC F KN=(受压)2-9解:各处全为柔索约束,故反力全为拉力,以D ,B 点分别列平衡方程 (1)取D 点,列平衡方程由x =∑sin cos 0DB T W αα-=(2)取B 点列平衡方程:由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BD T T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解:取B 为研究对象:由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象:由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式,且有BCBC F F '= 解得:取E 为研究对象:由0Y =∑cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '= 故有:2-11解:取A 点平衡:联立后可得:2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡,取如图坐标系:由对称性及ADAD F F '=2-12解:整体受力交于O 点,列O 点平衡由x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=联立上二式得:2.92RA F KN=1.33DC F KN=(压力)列C 点平衡联立上二式得:1.67AC F KN=(拉力)1.0BC F KN=-(压力)2-13解:(1)取DEH 部分,对H 点列平衡联立方程后解得: RD F = (2)取ABCE 部分,对C 点列平衡且RE REF F '=联立上面各式得: RA F = (3)取BCE 部分。

自测题 2 答案

自测题 2 答案

图2-1F 1F 2 F 3F 1F 2F 3(a) (b)第二章 平面汇交力系与平面力偶系 自测题答案一、思考题1、图示两个力三角形中三个力的关系是否一样?其关系分别是什么?答案:图(a):力的合成关系(三角形法则):F 1+F 2=F 3图(b):力的多边形自行封闭:F 1+F 2+F 3=02、一平面力系(F 1,F 2,F 3,F 4,F 5)的五个力矢量组成图2-2所示的自行封闭的五边形。

请问:但该力系是否一定平衡?为什么?答案:不一定。

对平面汇交力系而言,该力系平衡; 对平面任意力系而言,该力系会合成 一顺时针方向的力偶,故不会平衡。

3、 汇交于一点的三个平衡力,只要其中的两个力在同一直线上,则不共线的第三个力是否必定为零?为什么?答案:是。

由三力平衡汇交定理得出。

二、判断题1、 合力一定比分力大。

( )2、作用在刚体上仅有两个力,且有F A + F B =0,则此刚体一定平衡。

( )3、凡是力偶都不能用一个力来平衡。

( )4、力偶系中的各力在任意轴上投影其代数各均等于零。

( )图2-2F 1F 2F 3F 4F 5图2-3A(a)A(b)A(c)5、力偶对其作用面内任意点之矩都等于力偶矩。

( )6、作用在刚体上仅有两个力偶,力偶矩分别为M A 和M B ,且有M A + M B = 0,则该刚体一定平衡。

( )答案:1、×2、× 两力的作用线还一定要在一条直线上。

3、√ 力偶的性质之一:力偶只能与力偶平衡。

注意:力和力偶是力学的两个基本量,相互当然不可等效。

4、√ 力偶的性质之一。

由力偶总是等值,反向很容易得到。

5、√ 力偶的性质之一:力偶矩的大小与矩心的选择无关。

(见PPT 推导)6、√ 力偶矩是力偶的唯一度量。

三、填空题1. N 100=F ,方向如图示,若将F 沿图示y x ,方向分解,则x 方的向分力大小为____________N ,y 方向的分力大小为______________N 。

理论力学练习-2

理论力学练习-2

第二章平面汇交力系与平面力偶系判断题:1.因为构成力偶的两个力满足F=F′,所以力偶的合力等于零。

()答案:×2.因为构成力偶的两个力满足F=F′,所以力偶在某轴上的投影不为零。

()答案:×3.力偶对其作用面内任一点之矩都等于力偶矩。

()答案:√4.力F在x轴方向的分力为零,则力F对坐标原点的力矩为零。

()答案:×5.力矩为零时表示力作用线通过矩心或力为零。

()答案:√6.平面汇交力系平衡时,力多边形各力应首尾相接,但在作图时力的顺序可以不同。

()答案:√7.一个力在任意轴上投影的大小一定小于或等于该力的模,而沿该轴的分力的大小则可能大于该力的模。

()答案:√8.力矩与力偶矩的单位相同,常用的单位为牛·米,千牛·米等。

()答案:√9.只要两个力大小相等、方向相反,该两力就组成一力偶。

()答案:×10.同一个平面内的两个力偶,只要它们的力偶矩相等,这两个力偶就一定等效。

()答案:√11.只要平面力偶的力偶矩保持不变,可将力偶的力和臂作相应的改变,而不影响其对刚体的效应。

()答案:√12.作用在刚体上的一个力,可以从原来的作用位置平行移动到该刚体内任意指定点,但必须附加一个力偶,附加力偶的矩等于原力对指定点的矩。

()答案:√13.某一平面力系,如其力多边形不封闭,则该力系一定有合力,合力作用线与简化中心的位置无关。

()答案:√14.平面任意力系,只要主矢R≠0,最后必可简化为一合力。

()答案:√15.平面力系向某点简化之主矢为零,主矩不为零。

则此力系可合成为一个合力偶,且此力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。

()答案:√16.若平面力系对一点的主矩为零,则此力系不可能合成为一个合力。

()答案:×17.当平面力系的主矢为零时,其主矩一定与简化中心的位置无关。

()答案:√18.在平面任意力系中,若其力多边形自行闭合,则力系平衡。

第02章 平面汇交力系与力偶系(高)

第02章  平面汇交力系与力偶系(高)

第二章平面汇交力系与平面力偶系2-1铆接薄板在孔心A、B和C处受三力作用,如图所示。

F1=100N,沿铅直方向;F2=50N,方向如图;F3=50N,沿水平方向,并通过点A,尺寸如图。

求此力系的合力。

(答案:F R =161.2N )2-2、物体重W=20KN,用绳子挂在支架的滑轮B上,绳子的另一端接在绞车D上,如图所示。

转动绞车,物体便能升起。

设滑轮的大小、AB与CD杆自重及摩擦略去不计,A、B、C三处均为铰链连接。

当物体处于平衡状态时,拉杆AB和支杆CB所受的力。

(答案: FAB=54.64KN(拉), F CB=74.64KN)__2-3、在图示刚架的点B作用一水平力F,刚架重量不计。

求支座A、D的反力FA和F D。

(答案:FA= 1.118F F D=0.5F)2-4电动机重P=5000N,放在水平梁AC的中央,如图所示。

梁的A端以铰链固定,另一端以撑杆BC支持,撑杆与水平梁的交角为300。

不计撑杆重,求撑杆BC的内力及铰支座A处的约束力。

F A=5000N答案:FBC=5000N,2-5铰链四连杆机构CABD的CD边固定,在铰链A、B处有力F1、F2作用,如图示。

机构平衡,不计杆重。

求力F1、F2的关系。

答案:F1/F2 =0.61242-6三铰门式刚架受集中载荷P作用,不计架重;求图示情况下支座A.B的约束反力。

(答案:R A =R B =0.707F )2-7在杆AB的两端用光滑铰与两轮中心A、B连接,并将它们置于互相垂直的两光滑斜面上。

两轮重均为P,杆AB重量不计,试求平衡时角θ之值。

若轮A的重量PA=300N,欲使平衡时杆AB在水平位置,轮B的重量P B应为多少。

答案:θ=300 P B=100N2-8锻锤工作时,作用的力如图,F=F'=1000N,偏心距e=20mm,锤头高度h=200mm,求锤头加给两侧导轨的压力。

答案:F=100 KN2-9 已知梁AB上作用一力偶,力偶矩为M,梁长为L,梁重不计。

(完整版)工程力学课后详细答案

(完整版)工程力学课后详细答案

第一章静力学的基本概念受力图第二章 平面汇交力系2-1解:由解析法,23cos 80RX F X P P Nθ==+=∑12sin 140RY F Y P P Nθ==+=∑故:22161.2R RX RY F F F N=+=1(,)arccos2944RYR RF F P F '∠==2-2解:即求此力系的合力,沿OB 建立x 坐标,由解析法,有123cos45cos453RX F X P P P KN==++=∑13sin 45sin 450RY F Y P P ==-=∑故: 223R RX RY F F F KN=+= 方向沿OB 。

2-3 解:所有杆件均为二力杆件,受力沿直杆轴线。

(a ) 由平衡方程有:0X =∑sin 300AC AB F F -=0Y =∑cos300AC F W -=0.577AB F W=(拉力)1.155AC F W=(压力)(b ) 由平衡方程有:0X =∑ cos 700AC AB F F -=0Y =∑sin 700AB F W -=1.064AB F W=(拉力)0.364AC F W=(压力)(c ) 由平衡方程有:0X =∑cos 60cos300AC AB F F -=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=0.5AB F W= (拉力)0.866AC F W=(压力)(d ) 由平衡方程有:0X =∑sin 30sin 300AB AC F F -=0Y =∑cos30cos300AB AC F F W +-=0.577AB F W= (拉力)0.577AC F W= (拉力)2-4 解:(a )受力分析如图所示:由x =∑ 22cos 45042RA F P -=+15.8RA F KN∴=由Y =∑ 22sin 45042RA RB F F P +-=+7.1RB F KN∴=(b)解:受力分析如图所示:由x =∑3cos 45cos 45010RA RB F F P ⋅--=0Y =∑1sin 45sin 45010RA RB F F P ⋅+-=联立上二式,得:22.410RA RB F KN F KN==2-5解:几何法:系统受力如图所示三力汇交于点D ,其封闭的力三角形如图示所以:5RA F KN= (压力)5RB F KN=(与X 轴正向夹150度)2-6解:受力如图所示:已知,1R F G = ,2AC F G =由x =∑cos 0AC r F F α-=12cos G G α∴=由0Y =∑ sin 0AC N F F W α+-=22221sin N F W G W G G α∴=-⋅=--2-7解:受力分析如图所示,取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=0Y =∑sin 45sin 450CBRA F F '-=联立后,解得:0.707RA F P=0.707RB F P=由二力平衡定理0.707RB CB CBF F F P '===2-8解:杆AB ,AC 均为二力杆,取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=联立上二式,解得:7.32AB F KN=-(受压)27.3AC F KN=(受压)2-9解:各处全为柔索约束,故反力全为拉力,以D ,B 点分别列平衡方程(1)取D 点,列平衡方程由x =∑sin cos 0DB T W αα-=DB T Wctg α∴==(2)取B 点列平衡方程:由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BD T T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解:取B 为研究对象:由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象:由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑ sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式,且有BCBC F F '= 解得:2cos 12sin cos CE P F ααα⎛⎫=+⎪⎝⎭取E 为研究对象:由0Y =∑ cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '= 故有:22cos 1cos 2sin cos 2sin NH P PF ααααα⎛⎫=+= ⎪⎝⎭2-11解:取A 点平衡:x =∑sin 75sin 750AB AD F F -=0Y =∑cos 75cos 750AB AD F F P +-=联立后可得: 2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡,取如图坐标系:x =∑cos5cos800ADND F F '-=cos5cos80ND ADF F '=⋅由对称性及ADAD F F '=cos5cos5222166.2cos80cos802cos 75N ND AD P F F F KN'∴===⋅=2-12解:整体受力交于O 点,列O 点平衡由x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=0Y =∑sin sin 300RA F P α-=联立上二式得:2.92RA F KN=1.33DC F KN=(压力)列C 点平衡x =∑405DC AC F F -⋅=0Y =∑ 305BC AC F F +⋅=联立上二式得: 1.67AC F KN=(拉力)1.0BC F KN=-(压力)2-13解:(1)取DEH 部分,对H 点列平衡x =∑05RD REF F '= 0Y =∑05RD F Q =联立方程后解得: 5RD F Q =2REF Q '=(2)取ABCE 部分,对C 点列平衡x =∑cos 450RE RA F F -=0Y =∑sin 450RB RA F F P --=且RE REF F '=联立上面各式得: 22RA F Q =2RB F Q P=+(3)取BCE 部分。

《工程力学(第2版)》课后习题及答案—理论力学篇

《工程力学(第2版)》课后习题及答案—理论力学篇

第一篇理论力学篇模块一刚体任务一刚体的受力分析(P11)一、简答题1.力的三要素是什么?两个力使刚体平衡的条件是什么?答:力的三要素,即力的大小、力的方向和力的作用点。

两个力使刚体处于平衡状态的必要和充分条件:两个力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

2.二力平衡公理和作用与反作用公理都涉及二力等值、反向、共线,二者有什么区别?答:平衡力是作用在同一物体上,而作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上。

3.为什么说二力平衡公理、加减平衡力系公理和力的可传性都只适用于刚体?答:因为非刚体在力的作用下会产生变形,改变力的传递方向。

例如,软绳受两个等值反向的拉力作用可以平衡,而受两个等值反向的压力作用就不能平衡。

4.什么是二力构件?分析二力构件受力时与构件的形状有无关系。

答:工程上将只受到两个力作用处于平衡状态的构件称为二力构件。

二力构件受力时与构件的形状没有关系,只与两力作用点有关,且必定沿两力作用点连线,等值,反向。

5.确定约束力方向的原则是什么?活动铰链支座约束有什么特点?答:约束力的方向与该约束阻碍的运动方向相反。

在不计摩擦的情况下,活动铰链支座只能限制构件沿支承面垂直方向的移动。

因此活动铰链支座的约束力方向必垂直于支承面,且通过铰链中心。

6.说明下列式子与文字的意义和区别:(1)12=F F ,(2)12F F =, (3)力1F 等效于力2F 。

答:若12=F F ,则一般只说明两个力大小相等,方向相反。

若12F F =,则一般只说明两个力大小相等,方向是否相同,难以判断。

若力1F 等效于力2F ,则两个力大小相等,方向和作用效果均相同。

7.如图1-20所示,已知作用于物体上的两个力F1与F2,满足大小相等、方向相反、作用线相同的条件,物体是否平衡?答:不平衡,平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或匀速直线运动的状态,而图中AC 杆与CB 杆会运动,两杆夹角会在力的作用下变大。

二、分析计算题1.试画出图1-21各图中物体A 或构件AB 的受力图(未画重力的物体重量不计,所有接触均为光滑接触)。

理论力学作业答案

理论力学作业答案

解:力系对O点的主矩在轴上的投影为
M Ox M x F F2 cos a .100 F3 sin .300 51.8 N .m M Oy M y F F1 .200 F2 sin a .100 36.64 N .m M Oz M z F F2 cos a .200 F3 cos .300 103.6 N .m
FCy
P1
FDx
解得: FCy 4550 N
P
3、研究杆ABC
FCy
C
M F F
y
C
0
M A 6FAx 3FBx 0 0
B
FCx
FBy
FAy FBy FCy P3 0
x
0
FBx
FAx FBx FCx 0
MA P3 FAy
A
解得: FBx 22800, FBy 17850
M M FAx tan , FAy , M A M a a
3-9(b)
已知:q, M, a,. 不计梁自重,求支座A、B、C约束反力。 FNC FBy FBx

解:BC段梁受力分析如图,平面任意力系平衡方程为
F F
解得:
FNC
x y
0 FBx FNC sin 0 0 FBy qa FNC cos 0
解得: FAx 0, FAy 1 F M , FNB 1 3F M 2 a 2 a
3-5(b)
已知:F, M, q, a, 求支座A、B约束反力。
q
M
解:梁受力分析如 图,平面任意力系 平衡方程为
FAx

力矩和力偶练习题单选题100道及答案解析

力矩和力偶练习题单选题100道及答案解析

力矩和力偶练习题单选题100道及答案解析1. 关于力矩,下列说法正确的是()A. 力越大,力矩越大B. 力臂越大,力矩越大C. 力和力臂的乘积越大,力矩越大D. 以上说法都不对答案:C解析:力矩等于力与力臂的乘积,力和力臂的乘积越大,力矩越大。

2. 力偶对物体的作用效果取决于()A. 力偶矩的大小B. 力偶的转向C. 力偶作用面的方位D. 以上都是答案:D解析:力偶对物体的作用效果取决于力偶矩的大小、力偶的转向、力偶作用面的方位。

3. 一个力偶矩为10 N·m 的力偶在x 轴上的投影为()A. 10 NB. 0C. 5 ND. 无法确定答案:B解析:力偶在任一轴上的投影等于零。

4. 力偶()A. 可以用一个合力来平衡B. 可以用一个力来平衡C. 不能用一个合力来平衡D. 以上都不对答案:C解析:力偶不能用一个合力来平衡。

5. 若某力系对物体的作用效果与一个力偶相同,则该力系称为()A. 平衡力系B. 力偶系C. 等效力系D. 以上都不对答案:B解析:若某力系对物体的作用效果与一个力偶相同,则该力系称为力偶系。

6. 力偶矩的单位是()A. NB. N·mC. N/mD. m答案:B解析:力偶矩的单位是牛·米(N·m)。

7. 当力偶的两个力大小不变,而力偶臂增大时,力偶矩()A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:A解析:力偶矩等于力与力偶臂的乘积,力偶臂增大,力偶矩增大。

8. 力偶在其作用平面内任意移动时,它对物体的作用效果()A. 改变B. 不变C. 有时改变,有时不变D. 以上都不对答案:B解析:力偶在其作用平面内任意移动时,它对物体的作用效果不变。

9. 下列关于力偶的说法错误的是()A. 力偶中两力在任意坐标轴上投影的代数和为零B. 力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩,与矩心的位置无关C. 只要保持力偶矩的大小和转向不变,可以同时改变力偶中力的大小与力偶臂的长短,而不改变力偶对物体的作用D. 力偶可以和一个力等效答案:D解析:力偶不能和一个力等效。

第二章-1 平面汇交力系与平面力偶系

第二章-1  平面汇交力系与平面力偶系

第二章-1 平面汇交力系与平面力偶系一、判别题(正确和是用√,错误和否×,填入括号内。

)2-1 平面汇交力系平衡的充分与必要的几何条件是:力多边形自行封闭。

(√)2-2 力在某一固定面上的投影是一个代数量。

(×)2-3 两个力F1、F2大小相等,则它们在同一轴上的投影也相等。

(×)2-4 一个力不可能分解为一个力偶;一个力偶也不可能合成一个力。

(√)2-5 力偶无合力、不能用一个力来等袒代替,也不能用一个力来平衡;(√)2-6 力偶无合力,也就是说力偶的合力等于零。

(×)2-7 力偶矩和力对点之矩本质上是二样的,讲的是一回事。

(×)2-8 力偶的作用效果取决于力偶矩的大小和转向。

(√)2-9 只要两力偶的力偶矩代数值相等,就是等效力偶。

(√)2-10 力偶中的两个力对同平面内任一点之矩的代数和等于力偶矩。

(√)2-11 力偶只能用力偶来平衡。

(√)2-12 平面力偶系可简化为一个合力偶。

(√)2-13 力偶可任意改变力的大小和力偶臂的长短。

(×)2-14 力偶的两力在其作用面内任意轴上的投影的代数和都等于零。

(√)2-15 若两个力F1、F2在同一轴上的投影相等,则这两个力相等,即F1 = F2。

(×)2-16 若两个力F1、F2大小相等,则在同一轴Ox上投影相等,即F1x = F2x。

(×)2-17 若两个力F1、F2大小、方向、作用点完全相同,则这两个力在任一轴上的投影相等。

(√)2-18 若两个力大小相等、方向相反,则在任一轴Ox上的投影大小相等。

(√)2-19 若两个力平行,则它们在任一轴上的投影相等。

(×)2-20 若两个力在某轴上的投影均为零,则该两力平行。

(√)2-21 图示为分别作用在刚体上A、B、C、D点的4个共面力,它们所构成的力多边形自行封闭且为平行四边形。

由于力多边形自行封闭,所以是平衡的。

《工程力学》第2次作业解答(平面力系)

《工程力学》第2次作业解答(平面力系)

《工程力学》第2次作业解答(平面力系)2008-2009学年第2学期一、填空题1.合力在某坐标轴上的投影,等于其各分力在 同一轴 上投影的 代数 和。

2.画力多边形时,各分力矢量 首尾 相接,而合力矢量是从第一个分力矢量的 起点 指向最后一个分力矢量的 终点 。

3.如果平面汇交力系的合力为零,则物体在该力系作用下一定处于 平衡 状态。

4.平面汇交力系平衡时,力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。

5.平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。

6.力矩是力使物体绕定点转动效应的度量,它等于力的大小与力臂的乘积,其常用单位为N m ⋅或kN m ⋅。

7.力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。

8.力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零(即力的作用线通过矩心)。

9.力偶不能合成为一个力,力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。

10.力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。

11.同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶,合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。

12.力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系。

13.力偶没有 合力,也不能用一个力来平衡,力偶矩是转动效应的唯一度量;14.力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。

15.平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。

这个力称为原力系的主矢,它作用在简化中心,且等于原力系中各力的矢量合;这个力偶称为原力系对简化中心的主矩,它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。

17.平面任意力系的平衡条件是:力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零;应用平面任意力系的平衡方程,选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。

二、选择题1.力使物体绕定点转动的效果用( A )来度量。

A .力矩;B .力偶矩;C .力的大小和方向;D .力对轴之矩。

第三章 力对点之矩与平面力偶

第三章 力对点之矩与平面力偶

第三章力对点之矩与平面力偶一、判断题1、力偶是物体间相互的机械作用,这种作用的效果是使物体的运动状态发生改变。

力偶没合力,不能用一个力来等效代换,也不能用一个力来与之平衡。

(√)2、力偶使物体转动的效果完全由力偶矩来确定,而与矩心位置无关。

只要力偶矩相同,不管其在作用面内任意位置,其对刚体的作用效果都相同。

(√)3、01=∑=n i i M是平面力偶系平衡的充要条件。

(√)4、半径为R 的圆轮可绕通过轮心轴O 转动,轮上作用一个力偶矩为M 的力偶和一与轮缘相切的力F,使轮处于平衡状态。

这说明力偶可用一力与之平衡。

(×)5.刚体的某平面内作用一力和一力偶,由于力与力偶不能等效,所以不能将它们等效变换为一个力。

(×)解析:一个力和一个力偶可以简化为一个力。

6、物体受同一平面内四个力的作用,这四个力组成两个力偶(F1,F1′)和(F2,F2′),其组成的力多边形自行封闭,该物体处于平衡。

(×)7、力偶不是基本力学量,因为构成力偶的两力为基本量。

(×)解析:(1)力学中的基本物理量是长度、质量、时间。

(2)国际单位制中的基本单位:长度,米(m);质量,千克(kg);时间,秒(s);电流,安(A);热力学温度,开(K);物质的量,摩(mol);发光强度,坎(cd)。

8、自由刚体受到力偶作用时总绕力偶臂中点转动。

(×)解析:动力学可以证明,静止的自由刚体受力偶作用时,总是绕着刚体的质量中心转动(与质量分布有关,与作用位置无关)。

9、力偶的合力等于零。

(×)解析:力偶是一对大小相等方向相反但不在同一条直线上的两个力,这与力的平衡定理作用在同一直线上的两个力大小相等方向相反则两力平衡是相悖的.力偶对平面内任意点的力矩不为零.10、力偶的合成符合矢量加法法则。

(×)解析:三角形法则,平行四边形法则。

三角形法则是:如果是两个矢量的相加将这两个矢量的首尾相接,从一个矢量的开头指向另一个矢量的末尾就是它们的和向量。

工程力学——2-3平面力偶系

工程力学——2-3平面力偶系

FR = P1 +P2 -p3
FR ′=P1 ′+P2 ′-P3 ′
M= F R d = ( P 1 + P 2 - P 3 ) d = P1•d+P2•d-P3•d
=F 1•d1+F2•d2-F3•d3
所以 M= m 1 + m 2 + m 3
若作用在同一平面内有个力偶,则上 式可以推广为
M m1 m2 mn mi
α
d
o
B 1m 1m
4m
。 1 2 m 力臂d = 1m × sinα = 1m × sin45 = 2 m MB(F)=+F×d= +15kN×0.5 2 m = + 7.5 2 kN ·
注意:负号必须标注,正号可标也可不标。一般不标注。
2.合力矩定理 力系中合力对一点的矩,等于力系中各分 力对同一点之矩的代数和。 设某力系为Fi(i=1,2,…n),其合力为FR, 根据以上理论,则有表达式:
· d M=±F× F
d
F′
力偶矩的单位:N m 、kN m 注:力偶逆时针转动时取正, 反之取负。 + —
F= F ′
d:力偶臂
2.力偶的特性 性质1:力偶既没有合力,本身又不平衡,是一个基本力学量。 力偶无合力,不能与一个单个的力平衡;力偶只能与力偶平衡。 力偶只能是物体转动,转动效果取决于力偶矩。 F
方法二: MA(F) = - F•cos300 •0.6 + 0 = - 10 0.6 cos300
6 3 3 3 2
3 6 3 3 2
0.6m
A 0.4m
B
MA(F) = MA(Fx) + MA(Fy)
Fx = Fcos300 MA(Fx) 3 3 Fy = - Fsin300 MA(Fy) = 0

工程力学答案第2章

工程力学答案第2章

工程力学(第2版)第2章 平面力系题库:主观题(1-10)道 + 计算题(11-36)道 + 填空题(37-52)道 + 选择题(53-69)道 + 判断题(70-85)道 一、主观题2-1 如何利用几何法和解析法求平面汇交力系的合力?答案:利用几何法时,可根据力的平行四边形法则或作力多边形得到合力;利用解析法时,可先求Rx x Ry y F F F F ⎧=⎪⎨=⎪⎩∑∑,进而得到()()()()cos ,,cos ,RRx Ry x y R Rx R R Ry RF F F F F F i F F F j F F ⎧=+=+⎪⎨⎪==⎩∑∑ 知识点:2.1节 参考页:P19-P20 学习目标:1 难度:12-2 指出思考题2-2图的各图中,哪个是力系的合力?答案:图(a ),1F 是合力;图(b ),合力为零;图(c ),2F 是合力。

知识点:2.1节 参考页:P19-P20 学习目标:1 难度:22-3 用解析法求合力时,若选不同的直角坐标轴,所得的合力是否相同?答案:当选择不同的坐标轴时,所得力的投影不同,但合力的大小和方向是相同的。

知识点:2.1节 参考页:P20 学习目标:1 难度:22-4 已知某一平面一般力系向A 点简化得到的主矢50 N AF '=,主矩20 N m A M =⋅,试求原力系向B 点简化结果。

其中20 mm AB =。

答案:50 N BA F F ''==0350cos302010 N m A B M F -⎛⎫'=⨯⨯=⋅ ⎪⎝⎭()20 N m A B A B M M M F ⎛⎫'=+=+⋅ ⎪⎝⎭知识点:2.3节参考页:P24 学习目标:3 难度:22-5 思考题2-5图所示力F 和力偶,F F ⎛⎫''' ⎪⎝⎭对轮的作用有何不同?设轮轴静止,2F F F '''=-=。

工程力学习题册第三章 答案

工程力学习题册第三章  答案

第三章平面一般力系答案一、填空(将正确的答案填写在横线上)1、作用在物体上的各力的作用线都在同一平面内 ,并呈任意分布的力系,称为平面一般力系。

2、平面一般力系的两个基本问题是平面力系的简化 ,其平面条件的的应用。

3、力的平移定理表明,若将作用在物体某点的力平移到物体上的另一点,而不改变原力对物体的作用效果,则必须附加一力偶,其力偶距等于原来的力对新作用点的距。

4、平面一般力系向已知中心点简化后得到一力和一力偶距。

5平面一般力系的平衡条件为;各力在任意两个相互垂直的坐标轴上的分量的代数和均为零力系中所有的力对平面内任意点的力距的代数和也等零。

6.平面一般力系平衡方程中,两个投影式ΣFix=0 和ΣFiy=0 保证物体不发生移动 ;一个力矩式ΣMo(Fi)=0 保证物体不发生转动。

三个独立的方程,可以求解三个未知量。

7.平面一般力系平衡问题的求解中,固定铰链的约束反力可以分解为相互垂直的两个分力固定端约束反力可以简化为相互垂直的两个分力和一个附加力偶矩。

8.平衡方程ΣMA(Fi)=0、ΣMB(Fi)=0、ΣFiX=0适用于平面一般力系,使其用限制条件为AB连线与X轴不垂直。

9.平衡方程ΣMA(Fi)=0、ΣMB(Fi)=0、ΣMc(Fi)=0的使用限制条约为ABC不在同一直线上。

10.若力系中的各力作用现在同一平面内且相互平行,称为平面平行力系。

它是平面一般力系的特殊情况。

11.平面平行力系有两个独立方程,可以解出两个未知量。

12.平面平行力系的基本平衡方程是:ΣFi X=0,ΣM O(Fi)=0二、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”)1.作用于物体上的力,其作用线可在物体上任意平行移动,其作用效果不变。

(×)2.平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。

(√)3.若用平衡方程解出未知力为负值,则表明:(1)该力的真实方向与受力图上假设的方向相反。

(√)(2)该力在坐标轴上的投影一定为负值。

2-2平面力偶系

2-2平面力偶系
§2-2 平面力偶系
力对点之矩
平面力偶理论
本章重点与难点: 合力矩定理与平面力偶理论。
平面力偶系
1
力对物体的外效应
平面力偶系
平动效应 由力矢来度量,取决于力的大小、方向
转动效应 由力矩来度量,取决于力矩的大小、转向
平面力偶系
一、平面力对点之矩的概念及计算
(一)力对点的矩
一个很小的力也会产生很大的作用效果 力 矩
F
F/
a bc d
是一个基本力学量。
力偶在任意轴上投影的代数和 恒为零
力偶只能与力偶(即等值、反向、不共线的一对平 行力)等效。
性质2:
力偶对其所在平面内任一点的矩
平面力偶系
恒等于力偶矩, 而与矩心的位置无关
MO( F,F' ) F( x d ) F' x
MO( F ,F' ) -Fd
M A
l
D
45
B 解:选梁AB为研究对象,A与 B 端的约束力FA 和FB 构成一力 偶。梁AB受力如图。
列平衡方程:
FA
M
A
B M 0, M F A l cos 45 0
解得
FB
FA

FB

M l cos 45

2M l
平面力偶系
例2 机构如图所示,各构件自重不计,主动力偶M1为 已知,求:平衡时力偶M及支座A、B的约束反力
力偶臂: 两力之间的垂直距离
力偶作用面 力偶所在的平面 符号:(F1, F2)
F1 F2
平面力偶系
力偶矩 力偶对物体的转动效应用力偶矩来衡量
该转动效应取决于:
(1)力偶矩的大小 m F d

理论力学第二章课后习题答案

理论力学第二章课后习题答案

理论力学第二章课后习题答案·12·理论力系第2章平面汇交力系与平面力偶系一、是非题(恰当的在括号内踢“√”、错误的踢“×”)1.力在两同向平行轴上投影一定相等,两平行相等的力在同一轴上的投影一定相等。

2.用解析法求平面呈报力系的合力时,若挑选出相同的直角坐标轴,其税金的合力一定相同。

(√)3.在平面汇交力系的平衡方程中,两个投影轴一定要互相垂直。

(×)4.在维持力偶矩大小、转为维持不变的条件下,可以将例如图2.18(a)右图d处为平面力偶m移至例如图2.18(b)所示e处,而不改变整个结构的受力状态。

(×)(a)图2.185.如图2.19所示四连杆机构在力偶m1m2的作用下系统能保持平衡。

6.例如图2.20右图皮带传动,若仅就是包角发生变化,而其他条件均维持维持不变时,并使拎轮旋转的力矩不能发生改变。

(√图2.19图2.201.平面呈报力系的均衡的充要条件就是利用它们可以解言的约束反力。

2.三个力汇交于一点,但不共面,这三个力3.例如图2.21右图,杆ab蔡国用数等,在五个力促进作用下处在平衡状态。

则促进作用于点b的四个力的合力fr=f,方向沿4.如图2.22所示结构中,力p对点o的矩为plsin。

5.平面呈报力系中作力多边形的矢量规则为:各分力的矢量沿着环绕着力多边形边界的某一方向首尾相接,而合力矢量沿力多边形半封闭边的方向,由第一个分力的起点指向最后一个分力的终第面汇交力系与平面力偶图2.21图2.226.在直角坐标系中,力对坐标轴的投影与力沿坐标轴分解的分力的大小但在非直角坐标系中,力对坐标轴的投影与力沿坐标轴分解的分力的大小不相等。

1.例如图2.23右图的各图为平面呈报力系所作的力多边形,下面观点恰当的就是(c)。

(a)图(a)和图(b)就是平衡力系则(b)图(b)和图(c)就是平衡力系则(c)图(a)和图(c)就是平衡力系则(d)图(c)和图(d)就是平衡力系则f2f2f1(a)(b)(c)2.关于某一个力、分力与投影下面说法正确的是(b)。

平面力偶系习题答案

平面力偶系习题答案

第三单元平面力偶系3-1 如图2-1 所示,刚架上作用力F。

试分别计算力F 对点A 和B 的力矩。

3-2已知梁AB 上作用1 力偶,力偶矩为M,梁长为l ,梁重不计。

求在图3-2a,3-2b,3-2c 三种情况下支座A 和B 的约束力。

3-3 图3-3 所示结构中,各构件自重不计。

在构件AB 上作用1 力偶矩为M 的力偶,求支座A 和C 的约束力。

3-4 在图3-4a 所示结构中,各构件的自重略去不计,在构件BC 上作用1 力偶矩为M的力偶,各尺寸如图。

求支座A 的约束力。

3-5 按图中给定的条件,计算力F对A点的矩。

3-6T型板上受三个力偶的作用。

已知F1=50N,F2=40N,F3=30N.试按图中给定的尺寸求合力偶的力偶矩。

3-7 刚架AB上受一力偶的作用,其力偶矩M为已知。

求支座A和B的约束力。

3-8 图示结构受一力偶矩为M的力偶作用,求支座A的约束力。

3-9图示结构的连杆O2A和O1B上各作用一已知的力偶,使结构处于平衡状态。

已知O1B=r,求支座O1的约束力及连杆O2A的长度。

企业安全生产费用提取和使用管理办法(全文)关于印发《企业安全生产费用提取和使用管理办法》的通知财企〔2012〕16号各省、自治区、直辖市、计划单列市财政厅(局)、安全生产监督管理局,新疆生产建设兵团财务局、安全生产监督管理局,有关中央管理企业:为了建立企业安全生产投入长效机制,加强安全生产费用管理,保障企业安全生产资金投入,维护企业、职工以及社会公共利益,根据《中华人民共和国安全生产法》等有关法律法规和国务院有关决定,财政部、国家安全生产监督管理总局联合制定了《企业安全生产费用提取和使用管理办法》。

现印发给你们,请遵照执行。

附件:企业安全生产费用提取和使用管理办法财政部安全监管总局二○一二年二月十四日附件:企业安全生产费用提取和使用管理办法第一章总则第一条为了建立企业安全生产投入长效机制,加强安全生产费用管理,保障企业安全生产资金投入,维护企业、职工以及社会公共利益,依据《中华人民共和国安全生产法》等有关法律法规和《国务院关于加强安全生产工作的决定》(国发〔2004〕2号)和《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号),制定本办法。

工程力学习题册第二章 - 答案供参习

工程力学习题册第二章 - 答案供参习

第二章平面基本力系答案一、填空题(将正确答案填写在横线上)1.平面力系分为平面汇交力系、平面平行力系和平面一般力系。

2.共线力系是平面汇交力系的特例。

3.作用于物体上的各力作用线都在同一平面内 ,而且都汇交于一点的力系,称为平面汇交力系。

4.若力FR对某刚体的作用效果与一个力系的对该刚体的作用效果相同,则称FR为该力系的合力,力系中的每个力都是FR的分力。

5.在力的投影中,若力平行于x轴,则F X= F或-F ;若力平行于Y轴,则Fy=F或-F :若力垂直于x轴,则Fx=0;若力垂直于Y轴,则Fy= 0 。

6.合力在任意坐标轴上的投影,等于各分力在同一轴上投影的代数和。

7.平面汇交力系平衡的解析条件为:力系中所有力在任意两坐标轴上投影的代数和均为零。

其表达式为∑Fx=0 和∑Fy=0 ,此表达式有称为平面汇交力系的平均方程。

8.利用平面汇交力系平衡方程式解题的步骤是:(1)选定研究对象,并画出受力图。

(2)选定适当的坐标轴,画在受力图上;并作出各个力的投影。

(3)列平衡方程,求解未知量。

9.平面汇交力系的两个平衡方程式可解两个未知量。

若求得未知力为负值,表示该力的实际指向与受力图所示方向相反。

10.在符合三力平衡条件的平衡刚体上,三力一定构成平面汇交力系。

11.用力拧紧螺丝母,其拎紧的程度不仅与力的大小有关,而且与螺丝母中心到力的作用线的距离有关。

12.力矩的大小等于力和力臂的乘积,通常规定力使物体绕矩心逆时针转动时力矩为正,反之为负。

力矩以符号Mo(F) 表示,O点称为距心,力矩的单位是N.M 。

13.由合力矩定力可知,平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩,等于力系中的各分力对于同一点力矩的代数和。

14.绕定点转动物体的平衡条件是:各力对转动中心O点的矩的代数和等于零。

用公式表示为∑Mo(Fi) =0 。

15.大小相等、方向相反、作用线平行的二力组成的力系,称为力偶。

力偶中二力之间的距离称为力偶臂。

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第三单元平面力偶系
3-1 如图2-1 所示,刚架上作用力F。

试分别计算力F 对点A 和B 的力矩。

3-2已知梁AB 上作用1 力偶,力偶矩为M,梁长为l ,梁重不计。

求在图3-2a,3-2b,3-2c 三种情况下支座A 和B 的约束力。

3-3 图3-3 所示结构中,各构件自重不计。

在构件AB 上作用1 力偶矩为M 的力偶,求支座A 和C 的约束力。

3-4 在图3-4a 所示结构中,各构件的自重略去不计,在构件BC 上作用1 力偶矩为M的力偶,各尺寸如图。

求支座A 的约束力。

3-5 按图中给定的条件,计算力F对A点的矩。

3-6T型板上受三个力偶的作用。

已知F1=50N,F2=40N,F3=30N.试按图中给定的尺寸求合力偶的力偶矩。

3-7 刚架AB上受一力偶的作用,其力偶矩M为已知。

求支座A和B的约束力。

3-8 图示结构受一力偶矩为M的力偶作用,求支座A的约束力。

3-9 图示结构的连杆O 2A 和O 1B 上各作用一已知的力偶,使结构处于平衡状态。

已知O 1B=r ,求支座O 1的约束力及连杆O 2A 的长度。

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