理论力学复习课件及答案

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10《理论力学》课件

10《理论力学》课件

n
r I (e)
i
i 1
--质点系动量定理微分形式的投影式 --质点系动量定理的积分形式
即在某一时间间隔内,质点系动量的改变量等于在这段时
间内作用于质点系外力冲量的矢量和.
p2 x
p1x
I
(e) x
p2 y
p1y
I (e) y
p2 z
p1z
I
(e) z
--质点系动量定理积分形式的投影式
3.质点系动量守恒定律
r dIi(e)
Fi(i)dtr dp

dt
r F (e)
i
--质点系动量定理的微分形式
即质点系动量的增量等于作用于质点系的外力元冲量的矢 量和;或质点系动量对时间的导数等于作用于质点系的外力的 矢量和.
dpx dt
F (e) x
dpy dt
F (e) y
dpz dt
F (e) z
pr 2
pr1
力在此段时间内的冲量.
2.质点系的动量定理
外力: 内力性质:
r Fi ( e,)
r
r
内力:
F (i) i
r
r
F (i) i
0
MO (Fi(i) ) 0
r Fi(i)dt
0
质 点: 质点系:
dpr
d(mivri )
r d(mivi
)
r
Fi(e)dt
r
r
Fi
(e)dt
r
Fi(i)dt
r
Fi(e)dt
问题:内力是否影响质心的运动? 质心运动定理与动力学基本方程有何不同?
在直角坐标轴上的投影式为:
ma
Cx

理论力学--动力学习题+答案ppt课件

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T12JO243m2R2
T1m2v1mR 22
24
理论力学电子教程
A
O
第八章 质点的运动微分方程
图示行星齿轮机构,已知系杆OA长为 2r,质量为m,行星齿轮可视为均质轮 ,质量为m,半径为r,系杆绕轴O转动
的角速度为。则该系统动量主矢的大
小为( 3mr),对轴O的动量矩大小
为(13 mr 2 ), 系统动3 能为( 11 mr 2 2 )。
【解】 Fx 0 且有AB杆初始静止,
因此,沿x轴方向质心位置应守恒,质心C始终在y轴上,A点 的坐标可表示为:
建立oxy:并令y轴通过质心,则
xACAcos2lcos
yAB A sin lsin
消去 ,得: 4xA 2yA 2 l2
即A点的轨迹为椭圆。
A
A C•
•C
B
B
理论力学电子教程
第八章 质点的运动微分方程
,方向水平向左。
A
(2)AB作瞬时平动,在图示瞬时其质
心速度也只有水平分量v2cxvAl1,
方向水平向左。
B
O
理论力学电子教程
第八章 质点的运动微分方程
(3)轮B作平面运动,其质心B的运动轨迹为水平直线,所以B
点的速度方向恒为水平,在图示瞬时 vBvAl1,方向水平
向左。
所p以xm 1x vpm y 20x vm3xv 5 2m 1 (l )
加速度始终为重 力加速度g。
2.判断题 (1)质点的运动方程和运动微分方程的物理意义相同.( × )
运动方程是位移与时间关系方程;运动微分方程是位移微分与力关系方程。
(2)已知质点的运动方程可唯一确定作用于质点上的力。(√)

北航理论力学第一学期总复习静力学ppt课件

北航理论力学第一学期总复习静力学ppt课件
北航理论力学第一学期总复习静 力学
空间任意力系简化及其平衡条件 F , F , , F }{, F M } 对于刚体: { 1 2 n R O
•主矢
•主矩
FR Fi Fi '
M O M i ri Fi
i 1 i 1
n
n
i 1 n
i 1
n
简化的最终结果:① 平衡;②合力;③合 力偶;④力螺旋
B C
L L L
(1)
(2)
C
16
平面桁架内力的计算方法
平面桁架的特点:桁架中的每个杆件均为二力构件或二力杆 1、节点法:以节点为研究对象计算杆件内力的方法 节点法的特点:1、研究对象为节点(汇交力系) 2、每个节点可以建立两个独立的平衡方程 2、截面法:以部分桁架为研究对象计算杆件内力的方法 1
两个力系等效条件:
两个力系的主矢相等、主矩也相等
平衡条件
F 0 ,M 0 R O
二力平衡条件,三力平衡定理,加减平衡力系,力偶性质
二力平衡原理 作用于刚体上的二力为平衡力系的充分必要条件是此 二力等值、反向、共线。
三力平衡定理 作用于刚体上的三个力若为平衡力系,则这三个力共 面;或汇交于一点,或平行。 力偶的等效条件和性质 •两个力偶等效的条件是它们的力偶矩相等 性质一 力偶不能与一个力等效 { F , F ' } { F } R 性质二 力偶可在其作用面内任意移动(或移到另一平行平面), 而不改变对刚体的作用效应 性质三 只要力偶矩矢量的方向和大小不变(F,d 可变), 3 则力偶对刚体的作用效应就不变。
2018/11/15 19
题23:作业习题分析:已知P,M,D,求平衡时的摩擦系数 平衡条件

理论力学ppt课件

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同时作用于物体的一群力-------力系
汇交力系 平行力系 一般力系
空间力系 平衡力系
平面力系
等效力系
8
四、静力学的基本公理
二力平衡公理 加减平衡力系公理 力的平形四边形法则 作用与反作用定律
9
公理1 二力平衡公理 -最简单的平衡条件
作用在刚体上的两个力,使刚体平 衡的必要和充分条件是:两个力的大小 相等,方向相反,作用线沿同一直线。
适于刚体及变形体 运动状态或平衡状态
17
约束:对非自由体运动起制约作用的周围物体 约束反力:约束作用于被约束物体的力
非自由体:
其运动受到其它物体预加的直接制约的物体
18
约束反力的性质:
约束反力作用于接触点,总是与约束所 能阻止的物体运动方向相反。
若列车是非自由体,其约束体? •铁轨是约束体
•铁轨作用在车轮 上的力为约束力
力偶臂 作用面 力偶矩
m = rBA×F = rAB×F´ 在平面问题中则有 m = ±Fd
作ABC受力图 F
A C
B F
FA
FC
FB
24
2 光滑圆柱铰链约束
首都机场候机楼顶棚拱架支座
铰 (Hinge)
25
固定铰支座
构件的端部与支座有相同直径的圆孔,用一圆柱形销钉连接起 来,支座固定在地基或者其他结构上。这种连接方式称为固定铰链 支座,简称为固定铰支(smooth cylindrical pin support)。桥梁上的 固定支座就是固定铰链支座。
力对刚体的作用决定于:力的大小、方向和作用线。 力是有固定作用线的滑动矢量。
13
根据力的可传性,作D 的受力图,
此受力图是否正确?

理论力学复习题(武汉理工大学)PPT课件

理论力学复习题(武汉理工大学)PPT课件

21
D
21
(2)取轮D如图:
3 mR2
a D
(F
mg sin )R
2
R
T
F 3 ma mg sin mg (4 3sin )
T2
D
7
FDE
aD D
mg
F
FN
19
FDE
aD D
mg
F
FN
20
21
22
23
一 受力图 (1)研究对象或取分离体。 (2)主动力:重力、风力、气体压力等。 (3)约束力
E C
D B
A
17
§13-6 普遍定理的综合应用举例
解(1)取整体为研究对象。
2 E
C
W 2mgh mg sin 2h 12
2V 2
D
T 0
B
1
T 1 mv2 1 3 mR2 ( v )2
22
22 R
AV
1 3 mR2 (2v)2 1 1 mR2 (2v)2 (1 3 3 1)mv2 21mv2
Lx 常量。
(3)刚体绕定轴转动微分方程。
J Z
d
dt
n
M Z (Fi )
i 1
n
J Z M Z (Fi )
i 1
J Z
d 2
dt 2
n
M Z (Fi )
i 1
6
(5)质点系对于质心的动量矩定理。
dLC dt
n
M C (Fi(e) )
i 1
(6)平面运动微分方程。
maC F (e)
得: FCx 0
0 FCx maA FCy 2mg mg FEH FCy 4.5mg

理论力学总复习1解析

理论力学总复习1解析
5
二、约束类型和确定约束反力方向的方法:
1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束
T
绳索类只能受拉,所以它们的约束反力
P
P
是作用在接触点,方向沿绳索背离物体。
F
S1 S'1 S2 S'2
FA’ FB’
FA
FB
A
B
A
B
P
P
6
2.光滑接触面的约束 (光滑指摩擦不计) 约束反力作用在接触点处,方向沿公法线,指向受力物体
P
M B (F ) 0 , FCx MC (F ) 0 , FBx Fy 0 , FBy FCy P2 P3 P 0
16
2、[CD、BD杆]
4m
2m
C
D
P3
P2
B
P
3、[CD杆]
FCy 4m
或[BD杆]或[AC杆] FDy 2m
FCx C
D FDx
P3
P
M D (F ) 0 , FCy 17
FAy q
MA
A FAx a
M B
a
a
P
FC
45° C
a
解:[BC杆] M B (F ) 0, FBy
P
FC
[ABC杆] Fx 0 , B
45°
C
Fy 0 , FBx
a
a
M A(F ) 0,
12
解:[BC杆] M B (F ) 0, 得: FC 2.5 kN
[ABC杆] Fx 0, 得: FAx 5 kN
Fx 0 Fy 0
M A (Fi ) 0
平衡方程的其它形式Leabharlann 空间Fx 0 Fy 0
Fz 0

理论力学知识点ppt课件

理论力学知识点ppt课件

图 (a)
图 (b)
图 (c)
6
静力学
第一章 静力学公理和物体的受力分析
由此可见,对于刚体来说,作用其上力的三要素是:力的 大小、方向和作用线。此时,力是一个滑动矢量。
公理3 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力,可以合成一个合力。合力 的作用点仍在该点,其大小和方向由这两个力为边构成的平行 四边形的对角线来确定。如图(a)所示。即
பைடு நூலகம்
FR=F1+F2
也可以由力的三角形来确定合力的大小和方向,如图 (b)(c )。
图(a)
图(b)
7
图(c)
静力学
第一章 静力学公理和物体的受力分析
推论 三力平衡汇交定理
作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中任意两个力 的作用线汇交于一点,则第三个力的作用线必交于同一点, 且三个力的作用线在同一平面内。
5
静力学
第一章 静力学公理和物体的受力分析
由此公理可以导出下列推论: 推论 力的可传性
作用于刚体上某点的力,可以沿其作用线移到刚体内 任意一点,并不改变该力对刚体的作用。
证明:刚体上的点A处作用有力F,如图(a)所示。根 据公理2,可在力F的作用线上任取一点B,加上一对平衡 力F1和F2,使其 F=F2 = - F1 ,如图 (b)所示。再根据公 理2,去掉一对平衡力系F和 F1 ,这样只剩下力 F2 = F,如 图 (c )所示,即将力 F沿其作用线移到了点B。
根据力的定义,约束对其被约束物体的作用,实际上就 是力的作用,这种力称为约束力。它的大小是未知的,以后 可用平衡条件求出,但它的方向必与该约束对被约束的物体 所能阻止的位移方向相反。
11
静力学

理论力学期末总结ppt课件

理论力学期末总结ppt课件

FG A
B
G
F A AxFEFNEDo PF
FAy
C FND
FN‘ E
C
F NF
FN‘ D
O
FAx FAy
折杆ABC、圆柱体O
P
F NF
欲求D处的反力思路:先研究物系整体,以A为矩心列力
矩平衡方程求出F处的约束反力FNF;再研究球O,列水平方
向力的投影平衡方程求F‘ND 。
14
三、受力分析
例6: 等腰三角形构架ABC的顶点 A
23.09kN () F 10kN
()


Fc

2F sin 60
46.19kN
(
)
26
五、平面任意力系的平衡 4、 物系的平衡
大计算题1
(1)基本概念
物系:由两个或两个以上的物体所组成的系统
仅仅研究整个系统不能确定全部未知力时,为了解决问题,需 要研究组成物系的某个或多个物体。
处,另一端绕过定滑轮Ⅰ和动滑轮
Ⅱ后拴在销钉B上。重物的重量为G, A
各杆和滑轮的自重不计。(1)试
分别画出各杆,各滑轮,销钉B以
及整个系统的受力图;(2)画出
销钉B与滑轮Ⅰ一起的受力图;(3) 画出杆AB ,滑轮Ⅰ ,Ⅱ ,钢绳
和重物作为一个系统时的受力图。
D K

C
E
BⅠ Ⅱ G
19
三、受力分析
矩为M,OA位于水平位置时,系统处于平衡状态。已知:
OA=a,若忽略摩擦和物体的自重,求: 冲压力F的大小。
解:(1)轮O为研究对象,
F‘A
连杆和轮受力如图所
示,列平衡方程
FOy
FB

理论力学考试试题解答解析PPT学习教案

理论力学考试试题解答解析PPT学习教案

(3
f
cos
sin )mg
FA
1 (2sin 5
f
cos )mg
第27页/共31页
2012~2013 学年第一学期《理论力学》考试试题及解答
六、质量为 m 、长为 2l 的均质杆 AB 与另外两根等长、无重的刚 性杆 OA 、OB 相互铰接成一等边三角形 OAB ,此三角形可在铅 垂平面内绕轴 O 转动。初始时刻 AB 成竖直状态,质心 C 与轴 O 恰呈水平,此时无初速释放,用达朗贝尔原理求此时杆 OA 和 OB 的受力大小(其他方法不给分)(15分)。
理论力学考试试题解答解析
会计学
1
2011~2012 学年第二学期《理论力学》考试试题及解答
2011~2012 学年第二学期
《理论力学》考试试 题及解答
第1页/共31页
2011~2012 学年第二学期《理论力学》考试试题及解答
一、长方形板 OABC 的边长 AB = 4 m,OA = 3 m,有四个力作用 在板上,如图所示,其中F1= 2 kN,F2= 4 kN,F3= 3 kN,F4= 5 kN。求这四个力组成的力系向点 O 简化的结果,并在图上画出 。(10分)
q
F
A 2m
B 1m
C
α 1m
第4页/共31页
2011~2012 学年第二学期《理论力学》考试试题及解答
q FAx
A
MA
2m
FAy
F
解:先取整体为研究对象
B 1m
C
α 1m
Fx 0; FAx FC sin 0
FC
Fy 0; FAy 2q F FC cos 0
F FBx
B
FBy
M A 0; M A 4FC cos 1 2q 3F 0

CUGB理论力学习题解答PPT课件

CUGB理论力学习题解答PPT课件

40
FRy F1 sin1 F2 sin2 F3
50 F3 F4
x FRy 20N
MO 30F1 sin1 40F1 cos1 20F2 sin2 60F2 cos2 50F4 2000
MO 1000Nmm
3-1 已知:F1
50 N
,1
arctan
3 4
,
F2
30
2N ,2 45o
2
55.80kN
2-16 在一钻床上水平放置工件,在工件上同时钻四个等直径
的孔,每个钻头的力偶矩为 m1 m2 m3 m4 15N m 求工件的总切削力偶矩和A 、B端水平反力?
解: 各力偶的合力偶距为
n
FA
M Mi
i 1
M m1 m2 m3 m4
FB
4 (15) 60N m
求:力系的主矢和对O点的主矩。 z
MOy M y
b
c F1
e
b b2
c2
F1d
d
O
x
e
F2
y
e2 d 2 F2d
d e2
d2
F2 b
e
M Oy
0.3 0.5
100
0.3
1 10 5
5 0.2
2 10 5
5 0.2
6Nm
1-4 已知:F1= 100N,F2=10√5N, b= 0.3m , c= 0.4m , d = 0.2m , e= 0.1m 。
Mo
M
2 x
M
2 y
M
2 z
2
674 52Nm
arccos 40 39.7o 105.2o 54.8o
52
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A: 4 B: 3
C: 2
D: 1
13
3. 图示结构在平面内运动,杆AB和BC用圆柱铰链连接, 则该系统有__________个自由度。
B
A
C
A: 2 B: 3
C: 4
D: 5
14
思考题:OA杆绕O轴匀角速度转动,均质圆盘在水平地面上纯 滚动,确定图示瞬时(OA铅垂),地面作用在圆盘上的摩擦力.
理论力学答疑
时间:1月17日:上午: 8:30-11:30 下午: 2:30-5:30
地点:主北302
1
一、 选择填空题(每题2分) (将正确的答案的字母写在空格上)
1. 刚体在一组力螺旋的作用下保持平衡,若力螺旋的中 心轴线都是相互平行的,则该力系最多有___________ 个独立的平衡方程。 A: 5
C
A
BF
A: 圆盘中心C点相对地面加速度的方向向右;
B: 圆盘的角加速;
D: A、B、C均不正确。
20
2.半径为R, 质量为m的均圆盘在质量为m的板上纯滚动, 板上作用一水平常力 F 使板向右沿直线平移,在圆盘 上作用有一力偶M, 方向如图所示. 不计滚阻力偶. 则 板作用在圆盘上的摩擦力的方向: __________。
A: 6
B: 5
P
C: 4
D: 3
E: 2
P
5
5. 图示的平面桁架中有__________根零力杆。
F
A: 2
B: 3
C: 4
D: 5
E: 6
6
6. 结构如图所示,力 F 与杆1和杆2平行,不计构件 自重,则图示结构中的非零力杆为:
A: 1杆; B: 2杆;
C: 3杆。
F
1
2
3
7
5. 刚体上的A、B两点各作用有一空间汇交力系,该力系 简化的最简结果可能是:__A__B_C__D___
A: 图(a);
B: 图(b);
C: 图(a)和(b)。
B aB
aA
C aC
A
图(a)
B vB
vA
C vC
A
图(b)
9
5. 若作用于刚体上的力系的主矢为非零常矢量, 则该刚体 可能作:_A___C___D_
A: 平移运动 B: 定轴转动 C: 平面一般运动 D: 非平面运动
10
5. 若刚体上仅作用一常力偶,则该刚体可能作:_____。
y
B
C
I o
A x
A: A点;
B: B点
C: C点 D: 杆上任意一点。
22
4. 两个相同的均质杆AC、BC(各质量为m,长为L)由铰链 C连接在图示平面内运动。已知图示瞬时铰链C速度的 大小为u,杆的角速度大小为ω,方向如图A-D所示,则 该瞬时图____D_____所示情况,系统动能最大。
u
u
A
C B
图A
u
A C B
图C
A
C B
图B
u
A
C B
图D
23
二、 填空题(每空5分, 共50分)
(将正确答案的最简结果写在空格内)
1. 平面桁架如图所示,该桁架是____________________
(选择:静定桁架或静不定桁架)。
杆件3的内力 F3 ____________________(拉力为正)。
M F
A: 不能确定(已知条件不足);
B: 水平向右; C: 水平向左.
21
3. 如图所示,非均质细杆AB静止地放在光滑水平面上 (oxy平面内,AB平行于y轴),杆的质心位于C点,且 AC>BC。若垂直于AB杆 作用于一水平冲量 I (平行于x 轴),则该冲量作用于杆上的_______时,当冲击结束后, 杆对O点的动量矩矢量的模最大。
A: 空间曲线运动
B: 平面曲线运动
C: 圆周运动
D: 直线运动
16
5. 如图所示, 正方形均质板用两根等长的绳索铅垂吊起, AB杆(质量 不计)的两端分别与墙壁和板铰接. 则绳索1被剪断后的瞬时, AB杆_________________.
1
2
A
B
Ca
A: 受压
B:
受拉
C:
内力为零
17
1. 若增加质点系的动量,则该质点系的动能___________。
24
2. 结构及其受力如图所示,已知均布载荷集度q=20N/m, 力偶矩的大小M=5Nm,a=1m。则CD杆上C端所受的约 束力的大小为F=____________________ N。
A: 一定增加 B: 一定不增加 C: 一定守恒
D: 多种可能,不能确定
18
1. 若刚体绕其中心惯性主轴以匀角速度作定轴转动,则 下列答案正确的有___________。
A: 该刚体的动量为零
B: 该刚体对转轴的动量矩为零;
C: 该刚体的惯性力系等价于零力系; D: 该刚体是动平衡的。
19
2.质量为m的均质圆盘在质量为m的均质板AB上纯滚动, 板放在水平面上。若在板上作用一水平常力 F (如图所 示),系统由静止开始运动。当系统具有动能时,则 __________。
B: 4
C: 3 D: 2
2
2. 正方体上的六个面各作用有一个平面汇交力系,则该 力系独立的平衡方程最多有:
A: 4个;
B: 6个;
C: 8个; D: 12个。
3
3. 若某力系由两个空间汇交力系构成,则该力系独立的 平衡方程最多有:
A: 3个; B: 4个;
C: 5个;
D: 6个。
4
4. 图示的平面桁架中有__________根零力杆。
5. 空间平行力系简化的最简结果可能是:_A__B_C______ 5. 空间汇交(共点)力系简化的最简结果可能是:__A__C____
A: 平衡力系; B: 力偶; C: 合力; D: 力螺旋。
8
4. 平面运动刚体上三个点A、B、C构成等边三角形,某瞬时 各点加速度或速度的矢量如图所示,则图中______所示的 运动是不可能的。
A: 平移运动;
B: 定轴转动; C: 平面一般运动; D: 非平面运动。
11
5. 质心在转轴上的匀角速度定轴转动刚体,其惯性力系 向转轴上的某一点简化结果可能是:
A: 零力系; B: 一个力偶;
C: 一个力; D: 一个力螺旋。
12
3. 如图所示,杆AB的两端分别沿框架的水平边及铅垂 边滑动,该框架可绕铅垂边转动,则该系统有 __________个自由度。
A
O
Ca B Ff
A: 摩擦力向左
B:摩擦力向右 C: 摩擦力大小为零
15
4. 在惯性系中,若质点所受的合力始终指向某一固 定点,则该点可能作_B__C__D__。
4. 若质点的加速度始终垂直于速度(均不为零),则该 点可能作__A__B__C_。
4. 若质点所受的合力始终垂直于速度(均不为零),则 该点可能作__A__B__C_。
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