理论力学受力分析习题

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理论力学平面任意力系例题

y
60

l
l
F
B
F
D
60

l
l D M
M
B
3l
G
F1
l MA
G FAy
x A FAx
17
A
q
例题
平面任意力系
2. 按图示坐标，列写平衡方程。
F
60

例题 5
y l l D M
F F
x
0,

B
FAx F1 F sin 60 0
y
0,

FAy G F cos 60 0
M作用，梁的跨度为l，求固定端的约束力。
F
45

q
A l
M
B
14
例题
平面任意力系
q
A y
例题 4
2. 列平衡方程
M
45

F
解： 1. 取梁为研究对象，受力分析如图
B
l
Fx 0,
Fy 0,

FAx F cos 45 0
FAy ql F sin 45 0

q FAx
力系对O点的主矩为
MO
O
主矢FR在第四象限内，与x轴的夹角为 –70.84o。M
O
M F
O
FRx
70.84

A
F1 3 m G1 1.5 m G2 3.9 m 2 355 kN m
FRy
FR
7
例题
平面任意力系
2. 求合力与基线OA的交点到O点的距离 x。合力FR的大小和方向与主矢FR相同。合力作用线位置由合力矩定理求得。

理论力学习题集

第一章静力学公理和物体的受力分析1、画出下列各图中物体构件AB，CD的受力图。

未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。

2、画出下列每个标注字符的物体的受力图与系统整体受力图。

题图中未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。

第二章平面汇交力系与平面力偶系1、物体重P =20kN ，用绳子挂在支架的滑轮B 上，绳子的另一端接在铰车D 上，如图所示。

转动铰车，物体便能升起。

设滑轮的大小、AB 与CB 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，试求拉杆AB 和支杆CB 所受的力。

2、铰链四杆机构CABD 的CD 边固定，在铰链A 、B 处有力1F 、2F 作用，如图所示。

该机构在图示位置平衡，杆重略去不计。

求力F 1与F 2的关系。

3、在图示结构中，各构件的自重略去不计。

在构件AB上作用一力偶矩为M的力偶，求支座A和C的约束反力。

4、在图示机构中，曲柄OA上作用一力偶，其矩为M；另在滑块D上作用水平力F。

机构尺寸如图所示，各杆重量不计。

求当机构平衡时，力F与力偶矩M的关系。

第三章平面任意力系1、已知N 1501=F ，N 2002=F ，N 3003=F ，N 200'==F F 。

求力系向点O 的简化结果，并求力系合力的大小及其与原点O 的距离d 。

2、一水平简支梁结构，约束和载荷如图所示，求支座A 和B 的约束反力。

3、水平梁AB 由铰链A 和杆BC 支持，如图所示。

在梁的D 处用销子安装半径为r =0.1m 的滑轮。

有一跨过滑轮的绳子，其一端水平地系在墙上，另一端悬挂有重为P =1800N 的重物。

如AD =0.2m ，BD =0.4m ，ϕ=45°，且不计梁、滑轮和绳子的自重。

求固定铰支座A 和杆BC 的约束力。

4、由AC 和CD 构成的组合梁通过铰链C 连接。

它的支承和受力如图所示。

已知均布载荷强度kN/m 10=q ，力偶矩m kN 40⋅=M ，不计梁重。

齿轮受力分析例题

例题1
传动中，蜗杆(左旋)主动，转向如图所示。圆柱齿轮为斜齿轮，为使Ⅱ、Ⅲ轴的轴向力平衡，试确定： (1)蜗轮2的螺旋线方向； (2)齿轮3、4螺旋线方向； (3)蜗轮2和齿轮3所受轴向力方向； (4) Ⅲ轴上圆锥齿轮6应放置在左边的位置1或是右边的位置2？ (5)在图上画出5轮所受力的方向；
1
Ⅱ
2
Ⅰ
Ⅳ
4
5
6 位置1
Ⅲ
位置2
3
Ⅳ
1
Fr1 ⊙Fa1 Fa2 ○× Ft1
Ft2 Fr2
Ⅱ
Ⅰ
4
Ft4 Fa4
○×
⊙Ft3
Fa3
6 位置1
Fa5 5 ○⊙×FtF5 a6
Ft6 Ⅲ
位置2
3 2
1 F a2
Ⅱ
2
Ⅰ
Ⅳ
F a5
4
5
·
F r5 F t6
Ⅲ
6 F a3 位置 1
位置2
3
解：（1）蜗轮的螺旋线方向为左旋；（2）齿轮3为左旋，齿轮4为右旋；（3）蜗轮2和齿轮3的轴向力如图所示；
Fr
Ft tgn cos
长方体对角面即轮齿法面
Fr c
Fa
Fn
αn Ft
β
T1 F’
ω1
d1 2
Fr Fn
β
αn
F’
Ft
Fr = F’ tgαn
β
长方体底面
Fa
F’ αn :法向压力角
β : 节圆螺旋角
F’=Ft /cosβ
Fr c
Fa1
Fn
αn Ft1
β
T1 F’ω1来自d1 2Fr Fnβ

理论力学题库

2014级理论力学期末考试试题题库理论力学试题第一章物系受力分析画图题1、2、3、4、5、第二章平面汇交力系计算题1、2、4、6、第三章平面任意力系计算题1、2、6、7、8、第四章空间力系计算题1、2、3、4、5、6、第五章静力学综合填空题1、作用在刚体上某点的力，可以沿着其作用线移动到刚体上任意一点，并不改变它对刚体的作用效果。

2、光滑面约束反力方向沿接触面公法线指向被约束物体。

3、光滑铰链、中间铰链有1个方向无法确定的约束反力,通常简化为方向确定的 2 个反力。

4、只受两个力作用而处于平衡的刚体，叫二力构件,反力方向沿二力作用点连线。

5、约束力的方向与该约束所能阻碍的位移方向相反 .6、柔软绳索约束反力方向沿绳索 ,指向背离被约束物体.7、在平面内只要保持力偶矩和转动方向不变，可以同时改变力偶中力的大小和力臂的长短，则力偶对刚体的作用效果不变。

8、力偶的两个力在任一坐标轴上投影的代数和等于零，它对平面内的任一点的矩等于力偶矩，力偶矩与矩心的位置无关。

9、同一平面内的两个力偶,只要力偶矩相等,则两力偶彼此等效.10、平面汇交力系可简化为一合力 ,其大小和方向等于各个力的矢量和,作用线通过汇交点.11、平面汇交力系是指力作用线在同一平面内 ,且汇交与一点的力系.12、空间平行力系共有 3 个独立的平衡方程.13、空间力偶对刚体的作用效果决定于力偶矩大小、力偶作用面方位、力偶的转向三个因素。

14、空间任意力系有 6 个独立的平衡方程.15、空间汇交力系的合力等于各分力的矢量和,合力的作用线通过汇交点 .第五章静力学综合摩擦填空题1、当作用在物体上的全部主动力的合力作用线与接触面法线间的夹角小于摩擦角时，不论该合力大小如何，物体总是处于平衡状态，这种现象称为自锁现象.2、答案：50N3、答案：φm/24、静摩擦力Fs的方向与接触面间相对滑动趋势的方向相反，其值满足__0<=F S<=F MAX摩擦现象分为滑动摩擦和__滚动摩阻__两类。

理论力学练习册及答案(南华版)

解：动点取曲柄OA上A点，
动系固连摇杆CB上，定系固连机架。
由速度合成定理作速度平行四边形。
B点速度为：
由加速度合成定理作加速度图。
取方向投影，得：
B点加速度为：
7-4.半径为R的半圆形凸轮以匀速V0沿水平线向右平动，带动顶杆AB沿铅直方向运动，当OA与铅直线夹角为300时，求此时杆AB的速度和加速度。
解：动点取杆OA上A点，动系固连杆O1C上，定系固连机架。
由速度合成定理作速度平行四边形。
由加速度合成定理作加速度图。
取方向投影，得：
再取动点杆O1C上C点，动系固连套筒B上，定系固连机架。
由速度合成定理作速度平行四边形。
由加速度合成定理:
作加速度图。
取方向投影，得：
取方向投影，得：
第八章刚体平面运动
分别取节点A、B为研究对象，受力如图
对于节点A：，
(压)
对于节点B： , (压)
2-11.计算桁架中1、2、3杆的受力。
解：取I-I剖面右边部分为研究对象，受力如图。
,
(拉)
,
(压)
研究节点B: ，
(压)
第三章空间力系
3-1.图示正立方体，各边长为a，四个力F1、F2、F3、F4大小皆等于F，如图所示，作用的相应的边上。求此力系简化的最终结果，并在图中画出。
8-7.四杆机构中，曲柄OA以匀角速度ω0=25 rad/s绕O轴转动，OA=50 cm，AB=100 cm，O1B= cm。求∠OAB=900时，B点的加速度，摇臂O1B的角速度和角加速度。
8-8.图示机构中，设当OA与水平线成450角的瞬时，曲柄OA有反时针方向的匀角速度ω＝25 rad/s，连杆AB水平，扇形板BD铅垂。求扇形板绕定轴D转动的角加速度ε。

理论力学课后习题及答案解析

理论力学课后习题及答案解析文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-MG129]第一章习题4-1．求图示平面力系的合成结果，长度单位为m。

解：(1) 取O点为简化中心，求平面力系的主矢：求平面力系对O点的主矩：(2) 合成结果：平面力系的主矢为零，主矩不为零，力系的合成结果是一个合力偶，大小是260Nm，转向是逆时针。

习题4－3．求下列各图中平行分布力的合力和对于A 点之矩。

解：(1) 平行力系对A点的矩是：取B点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对B点的主矩是：向B点简化的结果是一个力RB和一个力偶M B，且：如图所示；将RB向下平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于RB。

其几何意义是：R 的大小等于载荷分布的矩形面积，作用点通过矩形的形心。

(2) 取A点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对A点的主矩是：向A点简化的结果是一个力RA和一个力偶M A，且：如图所示；将RA向右平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于RA。

其几何意义是：R 的大小等于载荷分布的三角形面积，作用点通过三角形的形心。

习题4-4．求下列各梁和刚架的支座反力，长度单位为m。

解：(1) 研究AB杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

(2) 研究AB杆，受力分析，将线性分布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

(3) 研究ABC，受力分析，将均布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

习题4-5．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：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

习题4-8．图示钻井架，G=177kN，铅垂荷载P=1350kN，风荷载q=1.5kN/m，水平力F=50kN；求支座A的约束反力和撑杆CD所受的力。

《理论力学》第四版(赫桐生版)

第一章习题1-1.画出下列指定物体的受力图解:(1)因柱0 (2)杆AE ⑶ fFAE(4) frAB (5)刚架(15)起重杆AEB⑹ffAR(7)杆 AB 的杆AB 3)钱ABN BP(6)起重轩AB⑸別架习题1-2.(7)折梯整也M 环 BC 帮分解:BF山杆AE ・轮C ：⑵轮C- fFAE P⑶构件ACS 构件RC ：⑸曲柄2、滑块B ⑹起重弧梁AB 、整体(4)栗ACS 樂亡B 、整体(S)横梁AE 、立柱AE 、(1)杆AB.D (2)轮C，杆AB⑶构件AC、构件BC(4)梁AC、梁CB*整体(E ＞铮AB B 立柱AE 、整体RJ-刍BAD习题1-3 .画出下列各物系中指定物体的受力图⑶滑轻重物、杆DE、杆R6 ffAC t连同渦轮片W(4)杆AB (连同滑轮h杆AB(不连滑轮人整粹(1)轮&杆AB P)轮 6 BJ3R AB€)IB 解:a）轮良杆AE(2> 轮 6 BJJKAB⑶滑轮重ff DE.杆BC^ 杆AC（连同滑轮h整体T（4）杆AE （连廊轮人杆AB（不连滑轮人整体第二章习题2-1.铆接薄钢板在孔心A、B和C处受三力作用如图，已知R=100N沿铅垂方向，P2=50N沿AB方向，P3=50N沿水平方向；求该力系的合成结果。

解：属平面汇交力系；JJ=50x . +5O = 8Qjy22^=乙sintt + =50x 』+100 =140JV血+ 83合力大小和方向：R =+ 迟疔=加+ 佑=L612Vy y 1400 = arc tv——= arct& ---- = 603EX80习题2-2 .图示简支梁受集中荷载P=20kN 求图示两种情况下支座 A B 的约束反力。

解：（1）研究AB,受力分析:相似关系:\'ACDE CD CE ED几何关系:2 CD == 2,83wiED = -AD = 1^4T +27 = 2.24/M 2 2A jij j JL画力三角形:CE1N s= —xP =——x20 = 7.1R2V CD2.83ED 2 24凰卫=—xP = -—x20 =15.8KJV CD 2.83ED 2 口«= arc仗 ---- - -- ---- =26.6AB4⑵研究AB受力分析:画力三角形:相似关系:\'ACDECD CE EDED = 4CD2 +CE* =1,58/w约束反力:几何关系:BC=\A\m2CD1.41ED 1.58R,二一=——x 20 = 22.4KJVCD 1.^11CE值二4了一心吨—= 18.3"CD习题2-3 .电机重P=5kN放在水平梁AB的中央，梁的A端以铰链固定,撑杆BC支持。

理论力学习题答案

第一章静力学公理和物体的受力分析一、是非判断题1.1.1 在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。

( ∨ ) 1.1.2 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反，沿同一直线。

( × )1.1.3 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。

( × ) 1.1.4 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。

( ∨ ) 1.1.5 两点受力的构件都是二力杆。

( × ) 1.1.6只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。

( × ) 1.1.7力的平行四边形法则只适用于刚体。

( × ) 1.1.8 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。

( ∨ ) 1.1.9 只要物体平衡，都能应用加减平衡力系公理。

( × ) 1.1.10 凡是平衡力系，它的作用效果都等于零。

( × ) 1.1.11 合力总是比分力大。

( × ) 1.1.12只要两个力大小相等，方向相同，则它们对物体的作用效果相同。

( × ) 1.1.13若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。

( ∨ ) 1.1.14当软绳受两个等值反向的压力时，可以平衡。

( × ) 1.1.15静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。

( ∨ ) 1.1.16静力学公理中，作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。

( ∨ ) 1.1.17 凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。

( × ) 1.1.18 如图所示三铰拱，受力F ，F1作用，其中F作用于铰C的销子上，则AC、BC构件都不是二力构件。

( × )二、填空题1.2.1 力对物体的作用效应一般分为外效应和内效应。

1.2.2 对非自由体的运动所预加的限制条件称为约束；约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向相反；约束力由主动力引起，且随主动力的改变而改变。

理论力学自测题答案

A图1-2图1-1第一章静力学基本公理与物体的受力分析思考题答案1、刚体上A 点受力F 作用，如图所示。

请问能否在B 点加一个力使刚体平衡？为什么？答案：不能平衡。

原因：刚体受两个作用而平衡则满足二力平衡条件。

要求考核点：二力平衡条件。

2、图所示结构，请思考如下两个问题：（1）若力F 作用在B 点，结构能否平衡？（2）若力F 仍作用在B 点，但可任意改变力F 的方向，则F 在什么方向上结构能否平衡？答案：（1）不能平衡。

原因：A 处为滚动铰支座，其约束力方向沿杆AB 方向，如图示红虚线；CE 为二力杆，故E 处的约束力一定沿CE 方向，图；此两力汇交于点C ，现系统在三力作用下平衡，应满足三力平衡条件，这就要求力F 过上两力的汇交点C ，图示力F 不过点C ，故不能平衡。

(2 ) F 作用线沿BC 连线方向。

原因：同上：由三力平衡汇交定理，作用于B 处的力必须过其它两力的汇交点（本题为点C ），故系统要平衡，F 作用线必须沿BC 连线的方向。

图1-3图1-4(a)F 3、各物体的受力图是否有误？若有，如何改正之？本题的考核点分析：（1）柔索约束只能受拉，图示F TB 画成了受压；（2）固定铰支座A 处的约束力有误。

图示画成沿杆AB 方向，而杆又不是二力杆，显然是错误的。

此处的力有两种画法，一种按三力平衡汇交来画，如图示红线；也可将A 处的力直接画成F Ax ＋F Ay 的形式，如图的画法二。

本题的考核点分析：（1）光滑接触面约束：指向受力物体，方向沿公法线方向。

（2）对于点接触的光滑接解面约束可将其看作一个小圆弧便于理解。

（3）正确的受力分析见图(a)。

(a)(b)图1-5AA(a)图1-6AF B本题的考核点分析：（1）图(b)的画法显然是按三力平衡汇交定理作的，未考虑均布载荷q ，显然是错误的。

（2）正确的画法：将图上的F A 去掉，将固定铰支座A 处的力画成两个正交的分力即可，如图(a)。

理论力学课后习题部分答案

B
A FAC FBA
P
(l)
(l1)
(l2)
(l3)
图 1-1
1-2 画出下列每个标注字符的物体的受力图。题图中未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。
(a)
B
FN1
C
FN 2
P2 P1
FAy
A
FAx
(a2)
(b)
FN1
A
P1
FN
(b2)
C
FN′
P2
(a1)
B
FN1
FN 2
FN
P1
F Ay
FCy
FAx (f2)
C FC′x
FC′y F2
FBy
FBx B (f3)
FAy A FAx
FB
C B
(g)
FAy
FAx A
D FT C FCx
(g2)
FB
B
F1
FB′ B
FAy
A
FAx
(h)
(h1)
P (g1)
FC′y
FT
C
FC′x
P (g3)
D
FCy
FB
F2
C FCx
B
(h2)
A FAx
FAy
FCy
D FAy
A
FAx
(k3)
6
FB
F1
FB′
B B
FD D
(l) FD′ D
A FA
(l1) F2
C
FC (l2)
F1
D
F2
B
A
E
FE
FA
(l3) 或
F1
FB′

理论力学习题

第一章静力学公理与受力分析1一．是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体;2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态;3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型,在自然界中并不存在;4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件;5、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果;二．选择题1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有①二力平衡公理②力的平行四边形法则③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理三．画出下列图中指定物体受力图;未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触;整体受力图可在原图上画;)a(球A )b(杆ABd(杆AB、CD、整体)c(杆AB、CD、整体))e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体四．画出下列图中指定物体受力图;未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触;多杆件的整体受力图可在原图上画;)a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体第一章静力学公理与受力分析2一．画出下列图中指定物体受力图;未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触;整体受力图可在原图上画;WADB CE Original FigureAD B CEWWFAxF AyF BFBD of the entire frame)a (杆AB 、BC 、整体)b (杆AB 、BC 、轮E 、整体)c (杆AB 、CD 、整体)d (杆BC 带铰、杆AC 、整体)e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体)g(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体第二章平面汇交和力偶系一．是非题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;2、用解析法求平面汇交力系的合力时,若选用不同的直角坐标系,则所求得的合力不同;3、力偶矩就是力偶; 二．电动机重P=500N ,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;忽略梁和撑杆的重量,求撑杆BC 的内力及铰支座A 的约束力;)(kN 5F ,kN 5F BC A 压力-==三. 拔桩机如图,图示位置DC 水平、AC 垂直,若︒=4α,N 400P =,求木桩所受的力F ,并求两力的比值：?P /F =204P /F ,kN 8.81F ==四．一大小为50N 的力作用在圆盘边缘的C 点上,如图所示,试分别计算此力对B ,A ,O 三点之矩;50N︒30︒60R 250︒45OCBA五．在图示结构中,各构件的自重不计;在构件AB 上作用一矩为M 的力偶,求支座A 和C 的约束力;)a 4/(M 2F F C A ==六. 图示为曲柄连杆机构;主动力F=400N 作用在活塞上;不计构件自重,试问在曲柄上应加多大的力偶矩M 方能使机构在图示位置平衡M=60N ·m第三章平面任意力系1一．是非题1、某一平面力系,如其力多边形不封闭,则该力系对任意一点的主矩都不可能为零;2、当平面一般力系向某点简化为力偶时,如果向另一点简化,则其结果是一样的;3、一汇交力系,若非平衡力系,一定有合力;4、若一平面力系对某点之主矩为零,且主矢亦为零,则该力系为一平衡力系; 二．选择题1、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系,最后可能合成的情况是①合力偶 ②一合力 ③相平衡 ④无法进一步合成三. 平面力系中各力大小分别为,作用位置如图所示,尺寸单位为mm;试求力系向O 点和O 1点简化的结果;xyOA (4,2)F 1︒45F 2B (-3,2)C(-3,-2)F 3O 1四．图示简支梁中,求AB 两端约束的约束反力;ql 2F ,0F A B ==ABLqL2qL五．图示悬臂梁中,求A 端的约束反力;2/FL M ,F F A Ay -==六．在图示刚架中,已知q m =3Kn/m,F=62kN,M=10kN •m ,不计刚架自重;求固定端A处的约束力;m kN 12M ,kN 6F ,0F A Ay Ax ⋅===第三章平面任意力系2一．AC 和CD 梁通过铰链C 连接;支承和受力如图所示;均布载荷强度q ＝10kN/m ,力偶矩M=40kN •m ;求支座A 、B 、D 的约束力和铰链 C 处所受的力;kN 15F ,kN 5F ,kN 40F ,kN 15F D C B A ===-=二. 构架由杆AB ,AC 和DF 铰接而成,如图所示;在DEF 杆上作用一矩为M 的力偶;不计各杆的重量,求AB 杆上铰链A ,D 所受的力;a /M F ,0F ),a 2/(M F ,0F Dy Dx Ay Ax ==-==三. 如图所示,组合梁由AC 和CD 两段铰接构成,起重机放在梁上;已知起重机重kN 501=W ,重心在铅直线EC 上,起重载荷kN 102=W ;如不计梁重,求支座A 、B 和D 三处的约束反力;kN 33.8F ,kN 100F ,kN 3.48F D B A ==-=第三章平面任意力系3一．平面桁架的支座和载荷如图所示;ABC 为等边三角形,E,F 为两腰中点,又AD=DB;1判断零杆,2 求杆CD的内力F CD;二．平面悬臂桁架所受的载荷如图所示;1判断零杆,2求杆1,2和3的内力;三. 桁架受力如图所示,已知kN 101=F ,kN 2032==F F ;试求桁架4、5、6各杆的内力;第七章刚体的基本运动一．是非题1、某瞬时,刚体上有两点的轨迹相同,则刚体作平动;二. 揉茶机的揉桶由三个曲柄支持,曲柄的支座 A 、B 、C 与支轴a 、b 、c 恰成两全等等边三角形,如图所示;三个曲柄长度相等,均为 l =150mm,并以相同的转速min /r 45n =分别绕其支座在图示平面内转动;求揉桶中心点O 的速度和加速度;三. 图示曲柄滑杆机构中,滑杆上有一圆弧形滑道,其半径 R =100mm ,圆心 O 1 在导杆BC 上;曲柄长 OA =100mm ,以等角速度s /rad 4=ω绕 O 轴转动;求导杆BC 的运动规律以及当曲柄与水平线间的交角︒=30ϕ时,导杆BC 的速度;四. 机构如图所示,假定杆 AB 在某段时间内以匀速运动,开始时︒=0ϕ;试求当︒=45ϕ时,摇杆OC 的角速度和角加速度;五. 图示机构中齿轮1紧固在杆AC 上,AB =O 1O 2,齿轮1和半径为2r 的齿轮2啮合,齿轮2可绕 O 2 轴转动且和曲柄 O 2B 没有联系;设l B O A O 21==,t sin b ωϕ=,试确定)s (2t ωπ=时,轮2的角速度和角加速度;第八章点的复合运动1一. 图示曲柄滑道机构中,曲柄长OA=r ,并以等角速度ω绕O 轴转动;装在水平杆上的滑槽DE 与水平线成60°角;求当曲柄与水平线的交角分别为︒︒︒=60,30,0ϕ时,杆BC 的速度;二. 如图所示,摇杆机构的滑杆AB 以等速v 向上运动;摇杆长OC=a ,距离OD=l ;求当4πϕ=时点C 的速度的大小;三. 在图a 和b 所示的两种机构中,已知mm 200a O O 21==,rad/s 31=ω;求图示位置时杆A O 2的角速度;第八章点的复合运动2一. 图示铰接平行四边形机构中,O1A=O2B=100mm,又O1O2=AB,杆O1A以等角速度ω=2rad/s绕O1轴转动;杆AB上有一套筒C,此筒与杆CD相铰接;机构的各部件都在同一铅直面内;求当φ=600时,杆CD的速度和加速度;二. 如图所示,曲柄OA长0.4m,以等角速度ω=s绕O轴逆时针转向转动;由于曲柄的A端推动水平板B,而使滑杆C沿铅直方向上升;求当曲柄与水平线间的夹角θ=300时,滑杆C的速度和加速度三. 半径为R 的半圆形凸轮D 以等速v o 沿水平线向右运动,带动从动杆AB 沿铅直方向上升,如图所示求θ=300时杆AB 相对于凸轮的速度和加速度;四图示曲柄滑杆机构中,滑杆上有一圆弧形滑道,其半径 R =100mm ,圆心 O 1 在导杆BC 上;曲柄长 OA =100mm ,以等角速度s /rad 4=ω绕 O 轴转动;当曲柄与水平线间的交角︒=30ϕ时,用点的合成运动求导杆BC 的速度和加速度;第八章点的复合运动3一. 在图a 和b 所示的两种机构中,已知mm 200a O O 21==,rad/s 31=ω;求图示位置时杆A O 2的角加速度;二. 牛头刨床机构如图所示;已知mm 200A O 1=,角速度rad/s 21=ω;求图示位置滑枕CD 的速度和加速度;第九章刚体的平面运动1一．是非题1、纯滚动时轮与平面接触点处的速度为零;2、点的合成运动和刚体平面运动两种分析方法中,动坐标系的运动可以是任何一种刚体运动;二. 四连杆机构中,连杆AB 上固连一块三角板ABD ,机构由曲柄A O 1带动,已知曲柄的角速度s /rad 2A O 1=ω,m 1.0A O 1=,水平距离m 05.0O O 21=,m 05.0AD =,当211O O A O ⊥时,AB 平行于21O O ,且AD 与1AO 在同一直线上,︒=30ϕ,求三角板速ABD 的角速度和点D 的速度;三. 如图所示,在筛动机构中,筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动;已知曲柄 OA 的转速min /40r n OA =,OA = 0.3m;当筛子 BC 运动到与点O 在同一水平线上时,90=∠BAO ;求此瞬时筛子 BC 的速度;四．图示机构中,已知：OA =0.1m, DE =0.1m,EF=0.13m ,D 距OB 线为 h =0.1m ；ωOA =4rad/s ;在图示位置时,曲柄 OA 与水平线 OB 垂直；且B 、D 和 F 在同一铅直线上;又 DE 垂直于 EF ;求杆EF 的角速度和点 F 的速度;五. 图示配汽机构中,曲柄OA 的角速度rad/s 20=ω为常量;已知OA =,AC=BC =372.0m;求当曲柄OA 在两铅直线位置和两水平位置时,配汽机构中气阀推杆DE 的速度;第九章刚体的平面运动2一. 曲柄连杆机构中,曲柄 OA 以匀角速度ω绕 O 轴转动,计算图示瞬时连杆AB 的角速度及角加速度;二. 在图示曲柄连杆机构中,曲柄 OA 绕 O 轴转动,其角速度为0ω,角加速度为0α;在图示瞬时曲柄与水平线间成600角,而连杆AB 与曲柄OA 垂直;滑块 B 在圆形槽内滑动,此时半径 O 1B 与连杆AB 间成300角;如 OA=r ,r 32AB =,O 1B=2r ,求在该瞬时,滑块B 的切向和法向加速度;三. 图示机构,曲柄OA= r ,绕O 轴以等角速度O ω转动,AB=6r ,r 33BC =,当AB ⊥BC 时,求滑块C 的速度和加速度;四.如图所示机构中,各杆长均为 ,已知杆 OA 及O 1D 的角速度分别为s /rad 5OA =ω及,且3/4tan =α;试求图示位置时：１杆 AB 和杆 BD 的角速度；２杆 AB 和杆BD 的角加速度;第九章运动学综合应用一. 图示曲柄连杆机构带动摇杆O 1C 绕O 1轴摆动;在连杆AB 上装有两个滑块,滑块B 在水平槽内滑动,而滑块D 则在摇杆O 1C 的槽内滑动;已知：曲柄长OA=50 mm ,绕O 轴转动的匀角速度rad/s 10=ω;在图示位置时,曲柄与水平线间90°角,︒=∠60OAB ,摇杆与水平线间成60°角；距离mm 70D O 1=;求摇杆的角速度和角加速度;二．轮O 半径R=,在铅垂平面内沿水平方向作纯滚动,轮与杆AB 在A 点铰接,AB 杆长为;在图示位置时,A 点在轮的最高处,轮心O 的速度s /m 2v o =,加速度2o s /m 2a =；试求该瞬时B 点的速度和加速度; ABOo a ov三. 如图所示,轮O在水平面上滚动而不滑动,轮心以匀速v o=0.2m/s运动;轮缘上固连销钉B,此销钉在摇杆O1A的槽内滑动,并带动摇杆绕O1 轴转动;已知：轮的半径R=0.5m,在图示位置时,AO1是轮的切线,摇杆与水平面间的交角为600;求摇杆在该瞬时的角速度和角加速度;四.已知图示机构中滑块 A 的速度为常值,v A=0.2m/s,AB=0.4m;图示位置AB=BC,θ=300;求该瞬时杆CD的速度和加速度;第十二章动量矩定理1一. 小球由不可伸长绳系住,可绕铅垂轴 Oz 转动;绳的另一端穿过铅垂小管被力 F 向下慢慢拉动;不计绳的质量;开始时小球在 M 0 位置,离Oz 轴的距离为R 0,小球以转速min /r 120n o =绕 Oz 轴旋转;当小球在 M 1 位置时,2/R R 01=,求此时小球绕 Oz 轴转动的转速min)/r (n 1;二. 如图所示,均质圆盘半径为 R ,质量为 m ,不计质量的细杆长 l ,绕轴 O 转动,角速度为ω,求下列三种情况下圆盘对固定轴的动量矩：a 圆盘固结于杆；b 圆盘绕 A 轴转动,相对于杆 OA 的角速度为-ω；c 圆盘绕 A 轴转动,相对于杆 OA 的角速度为ω三. 水平圆盘可绕铅直轴转动,如图所示,其对轴的转动惯量为J z;一质量为m的质点,在圆盘上作匀速圆周运动,质点的速度为v O,圆的半径为r,圆心到盘中心的距离为l;开始运动时,质点在位置M O,圆盘角速度为零;求圆盘角速度ω与角φ间的关系,轴承摩擦不计;四. 质量为m1,m2的重物系在绳子的两端,两绳分别绕在半径为r1,r2,并固结在一起的两鼓轮上,鼓轮质量为m,对O轴的转动惯量为J o;求鼓轮的角加速度和轴承的约束反力;第十二章动量矩定理2一. 质量为100kg、半径为1m的均质圆轮,以转速n=120r/min绕O轴转动,如图所示;设有一常力F作用于闸杆,轮经10s后停止转动;已知摩擦系数f=,求力F的大小;二. 如图所示,为了求得半径R=50cm的飞轮A对于通过其重心O的轴的转动惯量,在飞轮上系一细绳;绳的末端系一质量m1= 8kg的重锤,重锤自高度h =2m 处落下,测得落下时间T1=16s;为了消去轴承摩擦的影响,再用质量m2=4kg的重锤作第二次试验,此重锤自同一高度落下来的时间是T2=25s;假定摩擦力矩为一常量,且与重锤的重量无关,试计算转动惯量J;三. 已知均质三角形薄板质量为m,高为h,求其对底边轴的转动惯量J x;四. 试求下图所示各均质物体对其转轴的动量矩;第十二章动量矩定理3一. 图示均质杆AB长l,质量为m1;杆的B端固连质量为m2的小球,其大小不计;杆上点D连一弹簧,刚度系数为k,使杆在水平位置保持平衡;设初始静止,求给小球B一个垂直向下的微小初位移δo后杆AB的运动规律和周期;二. 均质圆柱体质量为m ,半径为,放在倾斜角为600的斜面上,如图所示;一细绳缠在圆柱体上,其一端固定于A点,AB平行于斜面;若圆柱体与斜面间的摩擦系数f=1/3,试求柱体中心C的加速度;三. 均质实心圆柱体A和薄铁环B的质量均为m,半径都等于r,两者用杆AB铰接,无滑动地沿斜面滚下,斜面与水平面的夹角为θ,如图所示;如杆的质量忽略不计,求杆AB的加速度和杆的内力;四．图示均质杆AB 长为l ,放在铅直平面内,杆的一端A靠在光滑的铅直墙上,另一端B放在光滑的水平地板上,并与水平面成φo角;此后,令杆由静止状态倒下;求1杆在任意位置时的角加速度和角速度；2当杆脱离墙时,此杆与水平面所夹的角;。

《理论力学》第四版

解:(1)研究AB,受力分析,画受力图:
列平衡方程:
解方程
(2)研究AB,受力分析,画受力图:
列平衡方程:
解方程
习题2-10.锻锤工作时,若锻件给它的反作用力有偏心,就会使锤头发生偏斜,在导轨上产生很大的压力,从而加速导轨的磨损,影响锻件的精度。已知打击力P=1000kN,偏心矩e=20mm,锤头高度h=200mm;求锤头给两侧导轨的压力。
列平衡方程:
解方程组:
反力的实际方向如图示。
校核:
结果正确。
习题3－4.重物悬挂如图,已知G=1、8kN,其她重量不计;求铰链A的约束反力与杆BC所受的力。
解:(1)研究整体,受力分析(BC就是二力杆),画受力图:
列平衡方程:
解方程组:
反力的实际方向如图示。
习题3－5.图示钻井架,G=177kN,铅垂荷载P=1350kN,风荷载q=1、5kN/m,水平力F=50kN;求支座A的约束反力与撑杆CD所受的力。
(2)取A点为简化中心,平行力系的主矢就是:
平行力系对A点的主矩就是:
向A点简化的结果就是一个力RA与一个力偶MA,且:
如图所示;
将RA向右平移一段距离d,使满足:
最后简化为一个力R,大小等于RA。其几何意义就是:R的大小等于载荷分布的三角形面积,作用点通过三角形的形心。
习题3－3.求下列各梁与刚架的支座反力,长度单位为m。
解:(1)研究AB杆,受力分析,画受力图:
列平衡方程:
解方程组:
反力的实际方向如图示。
校核:
结果正确。
(2)研究AB杆,受力分析,将线性分布的载荷简化成一个集中力,画受力图:
列平衡方程:
解方程组:
反力的实际方向如图示。

昆明理工大学理论力学B练习册题+解答

第一章静力学公理和物体的受力分析一、是非判断题1.1.1 在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。

( ∨ ) 1.1.2 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反，沿同一直线。

( × ) 1.1.3 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。

( × ) 1.1.4 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。

( ∨ ) 1.1.5 两点受力的构件都是二力杆。

( × ) 1.1.6 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。

( × ) 1.1.7 力的平行四边形法则只适用于刚体。

( × ) 1.1.8 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。

( ∨ ) 1.1.9 只要物体平衡，都能应用加减平衡力系公理。

( × ) 1.1.10 凡是平衡力系，它的作用效果都等于零。

( × ) 1.1.11 合力总是比分力大。

( × ) 1.1.12 只要两个力大小相等，方向相同，则它们对物体的作用效果相同。

( × ) 1.1.13 若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。

( ∨ ) 1.1.14 当软绳受两个等值反向的压力时，可以平衡。

( × ) 1.1.15 静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。

( ∨ ) 1.1.16 静力学公理中，作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。

( ∨ )1.1.17 凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。

( × ) 1.1.18 如图1.1所示三铰拱，受力F ，F 1作用，其中F 作用于铰C 的销子上，则AC 、BC 构件都不是二力构件。

( × )二、填空题1.2.1 力对物体的作用效应一般分为外效应和内效应。

理论力学课后习题解答

《理论力学》课后习题解答(赫桐生,高教版)(总53页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章习题1-1．画出下列指定物体的受力图。

解：习题1-2．画出下列各物系中指定物体的受力图。

解：习题1-3．画出下列各物系中指定物体的受力图。

解：第二章习题2-1．铆接薄钢板在孔心A、B和C处受三力作用如图，已知P1=100N沿铅垂方向，P2=50N沿AB方向，P3=50N沿水平方向；求该力系的合成结果。

解：属平面汇交力系；合力大小和方向：习题2-2．图示简支梁受集中荷载P=20kN，求图示两种情况下支座A、B的约束反力。

解：(1) 研究AB，受力分析：画力三角形：相似关系：几何关系：约束反力：(2) 研究AB，受力分析：画力三角形：相似关系：几何关系：约束反力：习题2-3．电机重P=5kN放在水平梁AB的中央，梁的A端以铰链固定，B端以撑杆BC支持。

求撑杆BC所受的力。

解：(1)研究整体，受力分析：(2) 画力三角形：(3) 求BC受力习题2-4．简易起重机用钢丝绳吊起重量G=2kN的重物，不计杆件自重、磨擦及滑轮大小，A、B、C三处简化为铰链连接；求杆AB和AC所受的力。

解：(1) 研究铰A，受力分析（AC、AB是二力杆，不计滑轮大小）：建立直角坐标Axy，列平衡方程：解平衡方程：AB杆受拉，BC杆受压。

(2) 研究铰A，受力分析（AC、AB是二力杆，不计滑轮大小）：建立直角坐标Axy，列平衡方程：解平衡方程：AB杆实际受力方向与假设相反，为受压；BC杆受压。

习题2-5．三铰门式刚架受集中荷载P作用，不计架重；求图示两种情况下支座A、B的约束反力。

解：(1) 研究整体，受力分析（AC是二力杆）；画力三角形：求约束反力：(2) 研究整体，受力分析（BC是二力杆）；画力三角形：几何关系：求约束反力：习题2-6．四根绳索AC、CB、CE、ED连接如图，其中B、D两端固定在支架上，A端系在重物上，人在E点向下施力P，若P=400N，α=4o，求所能吊起的重量G。

理论力学课后习题解答

解：习题1-2．画出下列各物系中指定物体的受力图。

解：习题1-3．画出下列各物系中指定物体的受力图。

解：第二章习题2-1．铆接薄钢板在孔心A、B和C处受三力作用如图，已知P1=100N沿铅垂方向，P2=50N沿AB方向，P3=50N沿水平方向；求该力系的合成结果。

解：属平面汇交力系；合力大小和方向：习题2-2．图示简支梁受集中荷载P=20kN，求图示两种情况下支座A、B的约束反力。

求撑杆BC所受的力。

解：(1) 研究铰A，受力分析（AC、AB是二力杆，不计滑轮大小）：建立直角坐标Axy，列平衡方程：解平衡方程：AB杆受拉，BC杆受压。

习题2-5．三铰门式刚架受集中荷载P作用，不计架重；求图示两种情况下支座A、B的约束反力。

理论力学试题及答案

理论力学试题及答案一、是非题（每题2分。

正确用√，错误用×,填入括号内.)1、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡.2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。

（）3、在自然坐标系中，如果速度υ= 常数，则加速度α= 0。

（）4、虚位移是偶想的,极微小的位移，它与时间,主动力以及运动的初始条件无关。

5、设一质点的质量为m,其速度与x轴的夹角为α，则其动量在x轴上的投影为mv x =mvcos a。

二、选择题（每题3分。

请将答案的序号填入划线内。

)1、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力，此力系向任一点简化的结果是.①主矢等于零，主矩不等于零；②主矢不等于零，主矩也不等于零；③主矢不等于零，主矩等于零；④主矢等于零，主矩也等于零.2、重P的均质圆柱放在V型槽里,考虑摩擦柱上作用一力偶，其矩为M时（如图）,圆柱处于极限平衡状态。

此时按触点处的法向反力N A与N B的关系为.①N A = N B；②N A > N B；③N A〈N B.3、边长为L的均质正方形平板，位于铅垂平面内并置于光滑水平面上，如图示，若给平板一微小扰动,使其从图示位置开始倾倒，平板在倾倒过程中，其质心C点的运动轨迹是。

①半径为L/2的圆弧; ②抛物线；③椭圆曲线；④铅垂直线.4、在图示机构中,杆O1 A//O2 B，杆O2 C//O3 D,且O1 A = 20cm，O2 C = 40cm，CM = MD = 30cm，若杆AO1 以角速度ω= 3 rad / s 匀速转动,则D点的速度的大小为cm/s,M点的加速度的大小为cm/s2.①60；②120；③150；④360。

5、曲柄OA 以匀角速度转动，当系统运动到图示位置（OA//O 1 B 。

AB |OA ）时，有A V B V ，A α B α,ωAB 0,εAB0。

①等于； ②不等于。

三、填空题（每题5分。

请将简要答案填入划线内。

理论力学课后习题答案_清华大学出版社_2004年版_范钦珊,刘燕,王琪编著

习题 1－1 图
y
y2
F
F y1
F y1
F y2 F y2
F

Fx1 Fx1
（c）
x
F x2
Fx 2
x2
（d）
解：（a）图（c）： F F cos i1 F sin j1 分力： F x1 F cos i1 投影： Fx1 F cos ，，
F y1 F sin j1 Fy1 F sin
讨论： = 90°时，投影与分力的模相等；分力是矢量，投影是代数量。（b）图（d）：分力： F x 2 ( F cos F sin cot ) i 2 投影： Fx 2 F cos ，讨论： ≠90°时，投影与分量的模不等。
1－2 试画出图 a 和 b 两种情形下各物体的受力图，并进行比较。
F Ax
， Fy 2
F sin j2 sin
Fy 2 F cos( )
FAy
A
C
F
B
D
习题 1－2 图
FRD
FAy
F Ax
A
C
F
C
FC
F Ax
FAy
(a-1)
F
C
B
A
B
D
' FC
(a-2)
FRD
(a-3)
FRD
D
(b-1)
比较：图（a-1）与图（b-1）不同，因两者之 FRD 值大小也不同。
解：图（a）： 2F3 cos 45 F 0
F3 2 F （拉） 2
F1 = F3（拉）
F2 2 F3 cos 45 0
F2 = F（受压）图（b）： F3 F3 0 F1 = 0 F2 = F（受拉）

力学习题集

理论力学习题册答案班级＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿第1章受力分析概述1－3试画出图示各物体的受力图。

FAxFAyFD CBABF或(a-2)FBFAFD CA(a-1)BFAxFAAyFC(b-1)WFBDCFF(c-1)FFC BBFA或(b-2)αDAFABCBFCFCAAFAxF AAyFDFDCαFBFFCDBFFDCA BBF1－4* 图a所示为三角架结构。

荷载F1作用在铰B上。

杆AB不计自重，杆BC自重为W。

试画出b、c、d所示的隔离体的受力图，并加以讨论。

习题1－4图1－7 画出下列每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图未画重力的物体的自重均不计，所有接触面均为光滑面接触。

OOxFOyFW1OFA(f-1)'FAOOxFOyFAW(f-2)AF1OFA1O(f-3)F AF BF ABWDyFDxF D2F'F1(d-2)AFxB2F'yB2F'1(c-1)FA B1FDyFDDxFyBFC2(b-2)xB2F'1F1yB2F'B(b-3)BWDxF DCyB2F'2(c-2)FA B1BFAxF C 'CxF'BF BAyF 'F CyA(b-3)E F DF ED(a-3)CF FCE 'F E(a-2)EEF BBF(b-2)CxF C CyF WT(b-1)BF BC'CF D'DF AxF AyF Aabe iABC 1F 2F DECx F CyF ER F DR F AB 1F DDR F ByF BxF B CECxF CyF ER F BxF 'ByF '2F A BC1F 2FABCED Pg jBF C RDRGRFHR'FFAyBRF1FAyFFFFCy2TTFDxTF'3TFEyFCyEx'第2章力系的等效与简化2－3 图示正方体的边长a =0.5m ，其上作用的力F =100N ，求力F 对O 点的矩及对x 轴的力矩。

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